Los problemas medioambientales derivados de la contaminación son uno de los principales problemas a los que se enfrente actualmente la sociedad en su conjunto. Con la intención de lograr mantener los niveles actuales de bienestar, a la vez que se reducen los altos niveles de contaminación, se han ampliamente desarrollado las fuentes de energía no contaminantes. Los vehículos electricos, a parte de reducir la contaminación local, podrían ser la clave del éxito de estas fuentes de energía. El motivo radica en que el principal problema de las energías renovables es la intermitencia, problema que se solucionaría contando con una amplia flota de vehiculos electricos que sirviera de almacenaje de electricidad. El objetivo del proyecto es revelar los factores que influyen en la penetración del vehículo eléctrico, así como analizar la interacción entre ellos. Esto nos lleva a la siguiente pregunta: ¿Existe una relación entre las variables del mercado y la penetración del vehículo electrico de modo que puedan ser ajustadas para estimular las ventar de este tipo de vehículos? Adicionalmente, se analiza la posibilidad de
maximizar las ventas de vehículo electrico mediante inversiones del sector publico.
Categoría: ACADEMIA Página 2 de 6
publicaciones académicas
Durante los últimos años ha habido una creciente preocupación por los problemas de la independencia energética, la sostenibilidad y el cambio climático producidos por las emisiones de CO2. La dependencia de Estados Unidos con el petróleo hace que la economía y los presupuestos domésticos sean altamente vulnerables a cambios en los precios del barril de petróleo. Las emisiones contribuyen a la formación de un aire no saludable y al cambio climático global. Los vehículos eléctricos tienen el potencial de reducir estas emisiones entre otros grandes problemas. Conducir coches propulsados por electricidad en vez de conducir los convencionales coches de gasolina es mejor en términos de reducir las emisiones responsables del cambio climático. Pero no dependiendo de varios factores el impacto medioambiental que pueden tener los coches eléctricos puede variar. Los principales factores estudiados en este proyecto han sido el tiempo meteorológico del lugar donde se conduce, de que fuentes proviene la energía utilizada, las diferentes baterías de los coches eléctricos, etc. El cambio climático es un problema serio en la sociedad actual; incremento de las sequías en zonas más secas, el calor extremo, la mala calidad del aire, las amenazas de inundaciones en zonas costeras, etc. Estos son solo unos pocos ejemplos de lo que el cambio climático hace y las razones que nos ha llevado a realizar este estudio para reducir las emisiones de CO2 y como consecuencia reducir el calentamiento global.
El proyecto consiste en el diseño, construcción y validación de un modelo real a escala 1:3 de un vehículo eléctrico todoterreno con extensor de autonomía capaz de almacenar, transportar y entregar energía electromecánica allá donde se desplace. Los principales objetivos del proyecto serán, por un lado, el control de la tracción y cinemática de los cuatro motores en rueda mediante las consignas de velocidad y giro deseado para el desplazamiento del vehículo. Por otro lado, el control y gestión de la carga y descarga de la batería mediante el extensor de autonomía, el cargador y un motor de toma de fuerza para la carga y, el vehículo como toma de corriente, la propulsión del mismo y el motor de la toma de fuerza para la descarga. Con todo ello se cree en las posibilidades del vehículo para servir de ayuda en países en vías de desarrollo donde el acceso a la energía y los medios de transporte son bienes escasos. Adicionalemente, se plantea el uso del vehículo para aplicaciones como tareas de mantenimiento en zonas de difícil acceso, en catástrofes naturales o para el desplazamiento por terrenos poco transitables, entre otras.
Este proyecto se centra en el diseño la electrónica de a bordo (o embarcada), encargada de controlar internamente el funcionamiento del vehículo eléctrico desarrollado en el proyecto universitario Mobee’City de la École Centrale de Lyon.
Por un lado, se ha realizado una modelización y simulación del diferencial electrónico del coche con Matlab-Simulink. Esta simulación permite obtener la velocidad de cada una de las ruedas motrices del coche en función de las consignas de velocidad y de ángulo de giro. Por otro lado, se ha comenzado a diseñar la electrónica de a bordo con la tecnología Arduino. Se ha desarrollado un código que permite controlar los distintos elementos de un vehículo (luces, motores, claxon) a partir de las órdenes enviadas por el conductor. Una pantalla LCD muestra al conductor la información más importante sobre el estado del coche: velocidad en km/h, temperatura exterior, intermitentes o luces encendidas y el nivel de batería.
Por último, se desarrolla una aplicación Android (utilizando el IDE Android Studio) que permite controlar a distancia (vía Bluetooth) un modelo reducido del coche, lo que permite probar parte
del código desarrollado con Arduino.
Este proyecto estudia la posibilidad de sustituir tres línea de autobús en diferentes paises europeos, que acutalmente funcionan con gaslina o diesel, por vehículos híbridos, enchufables o completamente electricos y analizar las diferentes opciones de recarga y tamaños de baterias para cada caso. El estudio se realizará mediante simulaciones con Matlab y Simulink, se recogerán los datos y se realizará una comparativa obteniendo una opinión final sobre cuál es la opción más viable y efectiva para introducir estos vehículos en la red de transporte pública, reduciendo así las emisiones del sector. Adicionalmente, se realiza un análisis de carácter económico con datos actuales de los tres países de estudio sobre precios medios en electricidad y combustible.
Este estudio consiste en el diseño de un modelo del que se obtenga la velocidad de degradación de la batería, en función de la temperatura y del estado de carga o SOC, cuando se conecta para poner a disposición de la red la energía de la batería. A continuación, este modelo es linealizado y se aplica en un problema de optimización que gestiona la carga y descarga en un vehículo eléctrico, minimizando la degradación sufrida por la batería cuando aporta servicios de Vehicle-to-Grid.
Como actualmente las baterías que más se acercan a los objetivos mínimos de los vehículos eléctricos, son las baterías de Litio-ion (Li-ion) , el estudio se lleva a cabo sobre una batería de este tipo.
El objetivo de este proyecto es estudiar los potenciales beneficios que presentaría controlar la carga de estos vehículos coordinadamente mediante un dispositivo de regulación (al que denominaremos agregador de carga), frente a una carga desordenada o aleatoria.
Se concluye que, en carga aleatoria los costes, las emisiones y la generación de las tres tecnologías relevantes (carbón, ciclo combinado y bombeo hidráulico) crecen proporcionalmente al número de vehículos integrados. Sin embargo, en carga regulada el ahorro de costes netos de operación del sistema es proporcional al número de VEs, mientras que la relación reducción de emisiones/número de VEs decrece ante el aumento de VEs.
La electro-movilidad se refiere a la electrificación del tren de potencia en los vehículos. En este proyecto nos referiremos como Vehículos Eléctricos (VE) a todos los vehículos en los que el motor eléctrico sea la principal fuente de propulsión. Se definirán dos tipos de VE: Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), vehículo híbrido enchufable; Battery Electric Vehicle (BEV), vehículo eléctrico de batería.
El proyecto consiste en un estudio de la integración de vehículos eléctricos en una red de media tensión mediante la simulación de la carga de un determinado número de dichos vehículos. En las simulaciones realizadas también se estudiarán las fluctuaciones en la generación de la energía eléctrica debido a la influencia de la generación fotovoltaica.
El proyecto diseña un sistema de control que gestiona un grupo electrógeno integrado en un vehículo todoterreno. El grupo electrógeno tiene como labor generar energía a partir de un motor eléctrico que simula el correspondiente motor de explosión de un vehículo convencional. Este motor proporciona la fuente de energía mecánica para que el motor eléctrico contiguo genere electricidad. El sistema administra la carga y descarga de la batería, posibilitando no sólo la recarga del vehículo, sino también el suministro de energía eléctrica de manera segura al exterior.
El proyecto evalúa las principales barreras a la adopción a gran escala del vehículo eléctrico: el Total Cost of Ownership (TCO) del vehículo eléctrico y la reducida autonomía y el prolongado tiempo de recarga del vehículo eléctrico.
Se proponen diferentes planes con el objetivo de reducir la diferencia en el TCO a corto plazo, como incentivos directos a la compra de vehículos eléctricos, aumentar los Impuestos Especiales sobre Hidrocarburos o imponer un IVA reducido para vehículos eléctricos. Por otro lado, se propone la introducción de incentivos a la instalación de puntos de recarga, así como la implantación de una infraestructura de recarga rápida a nivel nacional. Igualmente se propone la homogeneización regulatoria a nivel estatal de los incentivos no monetarios (preferencia de aparcamiento, etc.), estableciendo incentivos mínimos a implementar por los distintos municipios.