Hacia un sistema de vehículos eléctricos más optimizado
Puede que el futuro sea claramente eléctrico, pero el camino para lograrlo sigue plagado de dudas y preocupaciones. Tomemos, por ejemplo, el vehículo eléctrico (VE). Aunque estos vehículos desempeñarán un papel esencial en la reducción de las emisiones de carbono y la dependencia energética de la Unión Europea, los conductores siguen preocupados por cuestiones como la autonomía, los largos tiempos de recarga y una infraestructura eléctrica limitada. El proyecto OPEVA(se abrirá en una nueva ventana) aborda estas preocupaciones. Este proyecto, financiado con fondos europeos, y en el que participan 35 socios de 9 países europeos(se abrirá en una nueva ventana), se propuso posicionar los VE como una opción verdaderamente fiable y eficiente desde el punto de vista energético, tanto para los conductores como para las flotas. «Nuestro trabajo impulsa la planificación de rutas para vehículos y la ingeniería de baterías, yendo más allá de soluciones aisladas y con un único objetivo para avanzar hacia sistemas integrados, con múltiples objetivos e impulsados por la inteligencia artificial, que mantienen la energía y la seguridad en el centro de la toma de decisiones», explica Tom Dizdarevic, investigador de Pertimm(se abrirá en una nueva ventana), el socio coordinador del proyecto.
Optimización de la entrega de último kilómetro mediante vehículos eléctricos
Una de esas soluciones integradas es el servicio de planificación de rutas con consideración energética KT9. El servicio tiene como objetivo hacer que la entrega de último kilómetro mediante vehículos eléctricos tenga realmente en cuenta el consumo energético, en lugar de centrarse únicamente en la distancia o el tiempo. «Las herramientas de planificación de rutas tradicionales optimizan un único objetivo e ignoran las realidades del funcionamiento de los VE: el consumo de energía, la autonomía limitada y el comportamiento de recarga», señala Ahmet Yazici, profesor de la ESOGU(se abrirá en una nueva ventana), socio del proyecto. El servicio de planificación de rutas KT9 aborda este problema tratando la entrega de último kilómetro como un problema de planificación de rutas para vehículos eléctricos con ventanas de tiempo, y tiene en cuenta de forma explícita las características de los vehículos y los datos exógenos. Para ello, utiliza un innovador algoritmo adaptativo de búsqueda en vecindades amplias que combina la búsqueda local y el recocido simulado para optimizar simultáneamente cuatro objetivos: la distancia total recorrida, el tiempo de viaje, el consumo de energía y los retrasos. «La entrega de último kilómetro es uno de los segmentos más costosos, congestionados y con mayor intensidad de emisiones de la cadena de suministro», añade Yazici. «Al hacer que la planificación de rutas para vehículos eléctricos sea más eficiente desde el punto de vista energético, nuestra solución reduce directamente la ansiedad por la autonomía, mejora la utilización de la flota y reduce las emisiones precisamente en los entornos urbanos donde son más perjudiciales».
Mejora del rendimiento de las baterías de los vehículos eléctricos
Además del servicio de planificación de rutas, OPEVA ha desarrollado algoritmos avanzados para el sistema de gestión de baterías (SMG) destinados a la estimación del estado de salud y del estado de carga, el control de motores tolerante a fallos, la comunicación óptica e inalámbrica de las baterías, así como funciones de ciberseguridad y detección de manipulaciones. «En conjunto, estas soluciones mejoran el rendimiento, la seguridad, la fiabilidad y la confianza de los usuarios en las baterías de los VE, a la vez que fomentan la movilidad sostenible», señala Dino Hrvanovic, investigador experimentado del ViF(se abrirá en una nueva ventana), socio del proyecto. El equipo de OPEVA también diseñó una unidad de gestión de celdas (UGC) capaz de realizar espectroscopia de impedancia en celdas individuales durante el funcionamiento, incluidos módulos de batería a gran escala industrial. «Uno de los objetivos clave del proyecto era maximizar el uso de la batería y proporcionar al conductor información fiable sobre la vida útil residual y la autonomía», afirma Roberto Simmarino, presidente y director ejecutivo de Sensichips(se abrirá en una nueva ventana). «Nuestra UGC introduce por primera vez la capacidad de medir la espectroscopia de impedancia a nivel de cada célula individual mientras la batería está en funcionamiento». Otros resultados clave incluyen modelos de aprendizaje federado y por refuerzo para la predicción del estado de las baterías a nivel de flota, un demostrador funcional de SMG inteligente de 48 V y una cadena de sensores pasivos de identificación por radiofrecuencia para la monitorización de la temperatura y la deformación.
De los conceptos a los sistemas para vehículos eléctricos validados
El equipo del proyecto OPEVA no se limitó a optimizar sus componentes, sino que los validó conjuntamente en nueve demostradores en condiciones reales. «Gracias a nuestro método colaborativo único, hemos convertido los conceptos de investigación en sistemas operativos y probados sobre el terreno», concluye Dizdarevic. Los socios del proyecto trabajan ahora para mejorar los niveles de madurez tecnológica de sus soluciones.
