Grant: Alliance Grants
University of Victoria
$133,600.00
Development of Electric Medium-Duty Trucks (e-MDTs) through Model-Based Design and Optimization
EF 2023-24
Résumé
Increasing concerns over air pollution, greenhouse gas (GHG) emissions, and volatile petroleum-based fuel prices have led to the development of Battery Electric Vehicles (BEVs). However, the further development and broader applications of BEVs need improved performance, operation range, lower lifecycle costs, and new designs for specific niche markets with unique operation profiles. The medium-duty trucks (MDTs) provide a popular low-cost transport solution used primarily on city roads for carrying tools, supplies, and materials for working crews. The MDT industry is only now emerging with notable progress in BEV development under the more stringent GHG and fuel efficiency regulations. This project will address the critical issues in current BEV development and focus on several critical enabling technologies and design tools to develop new battery-powered electric MDT (e-MDT). Our Clean Transportation Research Team, with extensive experience in electrified vehicle (EV) research, will carry out this work in collaboration with our industrial partner, Canadian Electric Vehicles Ltd., specializing in smaller EV production. The collaboration team will introduce, test and improve the methods and processes for optimizing the e-MDTs' powertrain system, critical powertrain component selection/sizing, power control/energy management, and chassis/suspension systems under real-world operating conditions. The research will introduce model-based design and optimization (MBDO) methods and processes for e-MDTs with balanced performance and lifecycle costs. A proof-of-concept vehicle will be built and tested to verify the new design and control optimization tools and results. The joint effort aims to develop advanced e-MDT optimization and control methods validated on market-ready vehicles and provide first-class training to Canada's future clean vehicle specialists and leaders. The program will ensure the continued success of our electrified propulsion technology research/training program and the development of advanced BEV technologies and products at Canadian Electric Vehicles and benefit the Canadian automotive industry. Les préoccupations croissantes concernant la pollution de l'air, les émissions de gaz à effet de serre (GES) et la volatilité des prix des carburants à base de pétrole ont conduit au développement des véhicules électriques à batterie (BEV). Cependant, le développement ultérieur et les applications plus larges des BEV nécessitent des performances améliorées, une plage de fonctionnement, des coûts de cycle de vie réduits et de nouvelles conceptions pour des marchés de niche spécifiques avec des profils de fonctionnement uniques. Les camions de poids moyen (MDT) offrent une solution de transport à faible coût populaire utilisée principalement sur les routes de la ville pour transporter des outils, des fournitures et des matériaux pour les équipes de travail. L'industrie MDT n'émerge que maintenant avec des progrès notables dans le développement des BEV dans le cadre des réglementations plus strictes en matière de GES et d'efficacité énergétique. Ce projet abordera les problèmes critiques du développement actuel des BEV et se concentrera sur plusieurs technologies habilitantes et outils de conception critiques pour développer de nouveaux MDT électriques alimentés par batterie (e-MDT). Notre équipe de recherche sur les transports propres, qui possède une vaste expérience dans la recherche sur les véhicules électrifiés (VE), effectuera ce travail en collaboration avec notre partenaire industriel, Canadian Electric Vehicles Ltd., spécialisé dans la production de petits VE. L'équipe de collaboration introduira, testera et améliorera les méthodes et les processus d'optimisation du système de groupe motopropulseur des e-MDT, la sélection/le dimensionnement des composants critiques du groupe motopropulseur, le contrôle de la puissance/la gestion de l'énergie et les systèmes de châssis/suspension dans des conditions de fonctionnement réelles. La recherche introduira des méthodes et des processus de conception et d'optimisation basés sur des modèles (MBDO) pour les e-MDT avec des performances et des coûts de cycle de vie équilibrés. Un véhicule de preuve de concept sera construit et testé pour vérifier les nouveaux outils et résultats d'optimisation de la conception et du contrôle.L'effort conjoint vise à développer des méthodes avancées d'optimisation et de contrôle e-MDT validées sur des véhicules prêts à être commercialisés et à fournir une formation de premier ordre aux futurs spécialistes et leaders canadiens des véhicules propres. Le programme assurera le succès continu de notre programme de recherche/formation sur la technologie de propulsion électrifiée et le développement de technologies et de produits BEV avancés chez Canadian Electric Vehicles et profitera à l'industrie automobile canadienne.
Programme
Alliance Grants
Bénéficiaire
Emplacement
British Columbia, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
576828-2022
Name nom
Dong, Zuomin Z
Department département
Mechanical Engineering
Organization id
7
Institution établissement
University of Victoria
Province en
British Columbia
Province fr
Colombie-Britannique
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2023
Competition year année de concours
2022
Award amount
133600
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
512
Area of application group en
Manufacturing processes and products
Area of application group fr
Procédés et produits industriels
Area of application en
Transport equipment
Area of application fr
Matériel de transport
Research subject code
1700
Research subject group en
Design and manufacturing
Research subject group fr
Design and manufacturing
Research subject en
Conception et fabrication
Research subject fr
Conception et fabrication
Application title
Development of Electric Medium-Duty Trucks (e-MDTs) through Model-Based Design and Optimization
Keyword
Battery Electric Vehicle (BEV); Battery Energy Storage System (ESS); Battery Performance Degradation; Chassis and Suspension; Energy Efficiency Improvement; GHG Emission Reduction; Medium-duty Truck (MDT); Model Based Design and Optimization; Optimal Energy Management; Opt. Powertrain Component Sizing
Application summary
Increasing concerns over air pollution, greenhouse gas (GHG) emissions, and volatile petroleum-based fuel prices have led to the development of Battery Electric Vehicles (BEVs). However, the further development and broader applications of BEVs need improved performance, operation range, lower lifecycle costs, and new designs for specific niche markets with unique operation profiles. The medium-duty trucks (MDTs) provide a popular low-cost transport solution used primarily on city roads for carrying tools, supplies, and materials for working crews. The MDT industry is only now emerging with notable progress in BEV development under the more stringent GHG and fuel efficiency regulations. This project will address the critical issues in current BEV development and focus on several critical enabling technologies and design tools to develop new battery-powered electric MDT (e-MDT). Our Clean Transportation Research Team, with extensive experience in electrified vehicle (EV) research, will carry out this work in collaboration with our industrial partner, Canadian Electric Vehicles Ltd., specializing in smaller EV production. The collaboration team will introduce, test and improve the methods and processes for optimizing the e-MDTs' powertrain system, critical powertrain component selection/sizing, power control/energy management, and chassis/suspension systems under real-world operating conditions. The research will introduce model-based design and optimization (MBDO) methods and processes for e-MDTs with balanced performance and lifecycle costs. A proof-of-concept vehicle will be built and tested to verify the new design and control optimization tools and results. The joint effort aims to develop advanced e-MDT optimization and control methods validated on market-ready vehicles and provide first-class training to Canada's future clean vehicle specialists and leaders. The program will ensure the continued success of our electrified propulsion technology research/training program and the development of advanced BEV technologies and products at Canadian Electric Vehicles and benefit the Canadian automotive industry. Les préoccupations croissantes concernant la pollution de l'air, les émissions de gaz à effet de serre (GES) et la volatilité des prix des carburants à base de pétrole ont conduit au développement des véhicules électriques à batterie (BEV). Cependant, le développement ultérieur et les applications plus larges des BEV nécessitent des performances améliorées, une plage de fonctionnement, des coûts de cycle de vie réduits et de nouvelles conceptions pour des marchés de niche spécifiques avec des profils de fonctionnement uniques. Les camions de poids moyen (MDT) offrent une solution de transport à faible coût populaire utilisée principalement sur les routes de la ville pour transporter des outils, des fournitures et des matériaux pour les équipes de travail. L'industrie MDT n'émerge que maintenant avec des progrès notables dans le développement des BEV dans le cadre des réglementations plus strictes en matière de GES et d'efficacité énergétique. Ce projet abordera les problèmes critiques du développement actuel des BEV et se concentrera sur plusieurs technologies habilitantes et outils de conception critiques pour développer de nouveaux MDT électriques alimentés par batterie (e-MDT). Notre équipe de recherche sur les transports propres, qui possède une vaste expérience dans la recherche sur les véhicules électrifiés (VE), effectuera ce travail en collaboration avec notre partenaire industriel, Canadian Electric Vehicles Ltd., spécialisé dans la production de petits VE. L'équipe de collaboration introduira, testera et améliorera les méthodes et les processus d'optimisation du système de groupe motopropulseur des e-MDT, la sélection/le dimensionnement des composants critiques du groupe motopropulseur, le contrôle de la puissance/la gestion de l'énergie et les systèmes de châssis/suspension dans des conditions de fonctionnement réelles. La recherche introduira des méthodes et des processus de conception et d'optimisation basés sur des modèles (MBDO) pour les e-MDT avec des performances et des coûts de cycle de vie équilibrés. Un véhicule de preuve de concept sera construit et testé pour vérifier les nouveaux outils et résultats d'optimisation de la conception et du contrôle.L'effort conjoint vise à développer des méthodes avancées d'optimisation et de contrôle e-MDT validées sur des véhicules prêts à être commercialisés et à fournir une formation de premier ordre aux futurs spécialistes et leaders canadiens des véhicules propres. Le programme assurera le succès continu de notre programme de recherche/formation sur la technologie de propulsion électrifiée et le développement de technologies et de produits BEV avancés chez Canadian Electric Vehicles et profitera à l'industrie automobile canadienne.