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À medida que a eletrificação do transporte consolida sua aceitação e adoção em massa, novos desafios e oportunidades surgem para a cidade e seus habitantes. Uma delas é a necessidade de implantação de infraestrutura pública de carregamento de veículos elétricos (EV). Apesar da crescente autonomia entre os encargos, os veículos precisam ser recarregados com frequência, e não há estações de carregamento suficientes para garantir independência e confiabilidade para os proprietários de EV. Nesse sentido, as tecnologias smart city podem ser usadas para ajudar na integração perfeita da infraestrutura de veículos elétricos. Este artigo contém uma visão geral de como essas tecnologias podem otimizar o carregamento de veículos usando dados de padrões de tráfego. 

Gerenciamento de tráfego para cidades inteligentes 

As tecnologias de cidades inteligentes são projetadas para melhorar a eficiência dos serviços da cidade, para aumentar a equidade entre seus habitantes e a capacidade de atrair negócios e empregos de alta remuneração, ao mesmo tempo em que garante que uma cidade esteja posicionada para enfrentar desafios futuros e melhorar continuamente sua qualidade de vida e desenvolvimento sustentável. Cidades inteligentes ou conectadas usam dados para resolver problemas enfrentados pela vida urbana. 

Os sistemas de monitoramento e gerenciamento de tráfego “maduros” já foram projetados para ajustar o tempo do sinal a partir de dados de tráfego em tempo real e são a base de abordagens de cidades inteligentes para o gerenciamento de tráfego. À medida que a adoção de EV aumenta, as tecnologias de cidades inteligentes criam oportunidades para incorporar requisitos de carregamento e acesso. Três fatores estão impulsionando essas oportunidades:

  • Casos da Cidade Inteligente que se concentram no monitoramento do tráfego;
  • Avanços em veículos conectados – V2X (conexão de veículo com diversos serviços e grids);
  • Melhorias em aplicativos móveis que fornecem uma base para encontrar localizações de eletropostos.

Ao fornecer dados em tempo real para oferecer suporte a vários serviços, aplicativos de cidades inteligentes podem ser aproveitados para ajudar na integração do EV e acesso eficiente a locais de carregamento de EV, melhorar a eficiência e direcionar veículos para estações de carregamento. Ele pode ajudar os motoristas a encontrar locais de carregamento funcionando e evitar deixar seus veículos desabastecidos. Os avanços de redes e aplicativos de telefonia móvel baseados em nuvem desempenham um papel crucial nesse cenário. 

Em outras palavras, as tecnologias de cidades inteligentes, quando aliadas aos avanços na conectividade veicular e no desenvolvimento contínuo de aplicativos, permitirão acesso mais eficiente aos sites de carregamento, aproveitando dados de tráfego em tempo real mais acessíveis. 

Veículos conectados: veículo para “tudo” (V2X)

Os veículos estão se tornando mais conectados e abrindo oportunidades mais significativas para capturar dados e relatar dados. Vehicle to Everything (V2X) provavelmente será o futuro da mobilidade – este estado é descrito pela sigla em inglês CASE – Conectividade, Autonomia, Mobilidade Compartilhada e Eletrificação. Veículos conectados podem melhorar a gestão do tráfego e a segurança do veículo e agir como um braço essencial para melhorar a eficiência de carregamento de veículos. 

O Veículo para Grid (V2G) também é uma solução relevante para melhorar a resiliência das cidades através do uso da eletricidade armazenada nos veículos como backup para determinados serviços e edifícios essenciais, em caso de falha catastrófica da rede elétrica.

Aplicativos móveis para localizar eletropostos

Ter uma cidade replicando aplicativos que guiam os motoristas para sites de carregamento pareceria redundante dado o número de aplicativos de estação de carregamento móvel disponíveis hoje. Exemplos de alguns dos principais aplicativos móveis para encontrar carregadores de veículos são:

  • PlugShare;
  • Open Charge Map;
  • Chargemap;
  • ChargeHub;
  • FLO.

Embora esses aplicativos possam informar sobre tipos e rotas de carregadores, muitos dependem de informações do usuário para identificar e localizar possíveis atrasos ou desvios. Consequentemente, os sistemas são benéficos, mas não necessariamente criam os caminhos mais eficientes para sites de carregamento.

Novo caso para acesso de carregamento de EV

Com a crescente adoção de EVs, o acesso público às estações de carregamento é central. Cerca de 80% dos veículos leves devem ser carregados nas residências dos proprietários, geralmente no período noturno. Mas, à medida que o percentual de adoção e o número de EVs nas estradas e cidades aumentam, será necessário maior acesso ao carregamento diurno e público. 

Apesar dos esforços contínuos para aumentar a disponibilidade de carregadores em espaços públicos para carregamento diurno, o tamanho da bateria está ficando maior, e as faixas de consumo estão aumentando. Além disso, o acesso fácil e eficiente ao carregamento público é essencial por várias razões, como engarrafamentos inesperados, dias extraordinariamente quentes potencialmente estressando o desempenho do veículo ou aumento de paralisações devido ao clima. Todas essas razões e muitas outras podem justificar a necessidade de acessar estações de carregamento públicas. Além disso, à medida que os veículos de passeio e táxi transitam para o transporte público elétrico, o carregamento público durante o dia será uma necessidade para garantir que as frotas de veículos elétricos possam atender sucessivamente o mercado.

Neste contexto, a tecnologia de cidades inteligentes pode ser aproveitada para tornar mais simples encontrar e acessar estações de carregamento públicas. Embora existam aplicativos que mostram onde as estações de carregamento estão, os motoristas podem não ser capazes de integrar padrões de tráfego em tempo real ao se direcionarem para a estação mais próxima. A disponibilidade em locais de carregamento populares também pode criar desafios. O número e o tamanho dos carregadores em locais, tipo conector e se a estação de carregamento está funcionando ou não são essenciais para ajudar os proprietários de veículos EV na busca de locais de carregamento em tempo hábil. 

As cidades já começaram a incorporar monitoramento e análise de tráfego. Assim, levar os dados mais adiante em um cenário específico de carregamento de EV não exigiria tecnologias tão inovadoras, apenas aproveitar as tecnologias atuais seria suficiente. O aplicativo proposto apoiará os motoristas na tomada de uma decisão informada ao buscar uma estação de carregamento usando essas tecnologias para prever o consumo de energia do veículo em tempo real e criar uma rota para o local mais próximo com base nos padrões de tráfego atuais, distância, acesso e tamanho do carregador.

Como o acesso melhorado às estações de carregamento EV pode ser implementado?

A justificativa para ajudar os proprietários de EV a obter o acesso mais eficiente aos carregadores EV em toda uma cidade é simples e impactante para a imagem de uma cidade. No entanto, as cidades estão atualmente estressadas em sua capacidade de investir fora de serviços críticos e podem não ser capazes de direcionar o investimento em tecnologia de cidades inteligentes para um novo caso de uso devido a limitações de financiamento. Felizmente, as cidades podem abordar suas soluções de cidades inteligentes de forma incremental e cirúrgica para apoiar o carregamento público eficiente. Por meio de soluções de cidades inteligentes baseadas em mapas de geolocalização existentes, como vigilância por vídeo e análise de dados para monitoramento de tráfego disponível, novas abordagens podem criar acesso mais eficiente aos sites de carregamento da cidade, além dos aplicativos existentes para locais de carregador mencionados acima. 

Além de fornecer localização, tamanho, tipos de carregamento, bem como revisões de sites, estes Apps com mapas para locais de carregamento mais próximos podem acessar monitoramento de tráfego em tempo real para permitir que as rotas mais próximas sejam desviadas se os padrões de tráfego mudarem repentinamente devido a engarrafamentos ou a outros eventos que possam criar barreiras às rotas. Além disso, os avanços tecnológicos nos EVs em breve serão capazes de cruzar os níveis de bateria e os preços de energia com as características do local da estação de carregamento e dados de disponibilidade e padrão de tráfego, o que permitirá que os motoristas tomem uma decisão educada sobre quando e onde reabastecer seus veículos. Por fim, urbanistas, autoridades municipais e concessionárias de energia podem identificar as áreas que não possuem estações de carregamento, conduzindo suas decisões sobre áreas prioritárias a investir na provisão sobre essa infraestrutura cada vez mais crítica para atender às necessidades das novas tendências do sistema de transporte e aumentar a confiabilidade do sistema de energia, prevendo as cargas provenientes da eletrificação veicular em massa. Em vez de replicar sistemas atuais, as cidades devem pensar em fornecer dados que possam melhorar sistemas que já existem.

Mesmo com combinações de tecnologias de cidades inteligentes e aplicações de terceiros, barreiras ainda podem existir. Por exemplo, a interoperabilidade e o compartilhamento de dados de diferentes redes de carregamento podem fornecer desafios para uma cidade que busca maximizar o acesso de carregamento público em toda a sua cidade e em vários eletropostos. Esses desafios também podem ser superados por dados que uma cidade pode fornecer em locais ou se o local de cobrança é propriedade de entidades públicas ou privadas. 

Conclusões

Incentivar a eletrificação é mais do que apenas atender a uma classe de proprietários de veículos que optam por usar veículos elétricos. A eletrificação ajudará as cidades a reduzir as emissões de carbono e cumprir as metas de emissão zero, mas, mais importante, também reduzirá poluentes que podem ter efeitos nocivos sobre as pessoas dentro da cidade. Além disso, a adoção em massa de EVs e provisões de infraestrutura deve ser democrática e incluir todos os grupos sociais à medida que o EV se torna mais acessível, e os impactos da poluição do ar e das vulnerabilidades relacionadas ao clima afetam mais severamente as comunidades desprivilegiadas. 

Da mesma forma, aproveitar as tecnologias atuais de cidades inteligentes e todos os dados e aplicativos disponíveis para tornar o acesso aos recursos de carregamento o mais eficiente e equitativo possível é essencial para aumentar a adoção de veículos elétricos. Assim, permitindo que uma cidade esteja preparada para incorporar o aumento esperado na propriedade de veículos EV. Este esforço não precisa de sistemas atuais no mercado hoje. Em vez disso, essas soluções podem usar os dados disponíveis a partir de tecnologias de cidades inteligentes para melhorar os sistemas, ao mesmo tempo em que não oneram os orçamentos. 

A adoção de veículos elétricos está aumentando exponencialmente e este é um momento crucial para as cidades ao redor do mundo investirem na infraestrutura necessária para acomodar essa demanda. A expectativa é que essa infraestrutura se torne mais eficiente e acessível, fazendo parcerias com sistemas atuais e fornecendo os dados para os aplicativos para atender às necessidades dos proprietários de EV, ao mesmo tempo em que garante que as cidades busquem iniciativas de cidades inteligentes.

Autores:

Larissa Paredes Muse, arquiteta e urbanista especializada em digitalização de cidades e mestre em Engenharia Urbana pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). É membro do IEEE e consultora na Quanta Technology | lmuse@quanta-technology.com
Richard Fioravanti, engenheiro eletricista e eletrônico com MBA em Finanças. Atualmente, é diretor de eletrificação de transporte e conselheiro executivo na Quanta Technology | rfioravanti@quanta-technology.com

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