Tecnalia emerald ecogem 5 12 13

ECOGEM EMERALD ITS EUSK

5-Dec-2013

Presenta: Luis Usatorre

Motivation - ¿Porqué?

• La viabilidad comercial del FEV está en entredicho si el FEV no puede garantizar a su conductor un alto grado de fiabilidad en términos de eficiencia energética y AUTONOMÍA. • La AUTONOMÍA actual puede llegar a ser impredecible debido a una serie de factores: – La complejidad de la gestión de la batería así como el impacto de características propias de cada vehículo, como el frenado regenerativo.

– Las características de la ruta a realizar (p.ej. Cuestas y desniveles) – Las condiciones de tráfico que el vehículo encontrará a lo largo de su ruta.

– La disponibilidad –o no- de puntos de recarga en la ruta.

• Además hay otras consideraciones como: – La recarga doméstica no siempre es posible – El sistema de recarga lenta debe ser elegido al menos 3 veces/ semana.

Luis Usatorre – Dec 2013

EcoGem: Cooperative Advanced Driver Assistance System for Green Cars

EMERALD: Energy mgt. and recharging for efficient EV driving VIDEO Luis Usatorre – Dec 2013

EcoGem Cooperative Advanced Driver Assistance System for Green Cars Luis Usatorre – Dec 2013

Consortium Members

Transport Organizations

FEV Manufacturers

Research Institutes

• 8 countries • 11 partners

Application Developers

Mapping Industry Network Operator

– Dec 2013 FP7-260097 EcoGem 1st Luis Usatorre 5

Objetivo

• Hacer al FEV capaz de alcanzar los destinos deseado(s) a través de la ruta(s) más eficientes energéticamente.

• Hacer al FEV conocedor de todos los puntos de recarga cercanos durante su travesía.

Luis Usatorre – Dec 2013

Resultado esperado

• EcoGem provee las solución para que el conductor conozca: – Si un destino es alcanzable con la energía restante en la batería.

– Cuanta energía se va a consumir hasta destino.

– Cómo reducir la energía a gastar hasta destino.

– Dónde y cómo y cuándo es mejor recargar el vehículo.

• Esto permite: – Incrementar la fiabilidad del vehículo eléctrico.

– Incrementar la confianza del conductor en su vehículo eléctrico.

Luis Usatorre – Dec 2013

EcoGem Approach

• Monitorización contínua del nivel de la batería y del consumo del vehículo, integrándolo en el ADAS. • Optimización Interfaz vehículo-conductor • Planificación optimizada, autónoma y cooperativa de la ruta.

(ECONAVEGACIÓN). Desarrollo de un NAVEGADOR AUTONOMO equipado con funcionalidades de monitorización y aprendizaje máquina, enfocado a la planificación de rutas y optimización de la recarga.

• Conocimiento continuado de los puntos de recarga y optimización de la estrategia de recarga.

• Desarrollo de una plataforma de gestión optimizada de la infraestructura de recarga • Desarrollo de interfaces seguros y abiertos para la transferencia de información.

• Definición y desarrollo de la comunicación V2V y V2I Luis Usatorre – Dec 2013

Arquitectura

EcoGem Concept Architecture

Luis Usatorre – Dec 2013

EcoGem Concept – Important Aspects

• La solución EcoGem permite aprender a lo largo del tiempo, para poder evitar rutas congestionadas o no eficientes energéticamente, basandose en la experiencia propia y compartida (V2X).

– Medidas recientes – Medidas históricas – Conocimiento aprendido

• Control de todas las opciones de recarga (normal, rápida, cambio de batería)

Luis Usatorre – Dec 2013

Simulaci贸n

Objectivos Tecnalia

1. Desarrollo de una plataforma de simulación orientada a las exigencias del vehículo eléctrico 2. Validación a través de simulación.

3. Validación a través de pruebas reales.

Luis Usatorre – Dec 2013

Simulación: Output

100% convencionales 60% convencionales 40% híbridos 33% convencionales 33% híbridos 33% eléctricos

VIDEO DE SIMULACION DE TRÁFICO

FRENADAS recuperan energías Acelerones consumen energías Cuestas consumen energías

Luis Usatorre – Dec 2013

Small circuits for tests with constant speed

15 2013 Luis Usatorre – Dec

Modelado del vehĂ­culo

Luis Usatorre – Dec 2013

Escenarios a simular

• Simulación del tráfico y la infraestructura eléctrica en diferentes escenarios: •Día/noche •Temperatura exterior / epoca del año •Hora del día (pico/valle) •% vehículos eléctricos •Diferentes tipos de véhículos eléctricos •Condiciones del tráfico (punta/valle) •Diferentes escenarios de recarga –rápida, lenta, intercambio•Diferentes localizaciones de los puntos de recarga

Luis Usatorre – Dec 2013

Datos obtenidos de la simulación

INDICADORES PRIMARIOS •Ruta seguida (serie de segmentos e intersecciones) •Tiempo en realizar una ruta •Tiempo en realizar cada tramo de la ruta •Energía consumida en cada tramo de la ruta •Velocidad en cada tramo de la ruta (maximum, minimum, average, etc.)

INDICADORES SECUNDARIOS (Obtenidos de los anteriores) •Indicadores de congestión para una ruta y sus tramos.

•Indicadores de eficiencia energética para una ruta y sus tramos

Luis Usatorre – Dec 2013

Simulación: Output gran escala

Video 1: Modelizado pendiente Video 2: Fuerte pendiente Video 3: Puntos recarga Video 4: Validación e interfaz

Luis Usatorre – Dec 2013

Video y fotos de pruebas

Luis Usatorre – Dec 2013

Same distance (25+25km) with different condition

VIDEO 21 2013 Luis Usatorre – Dec

EMERALD: Energy mgt. and recharging for efficient EV driving

Escenarios a simular

Application Developers

Infrastructure

Network Operator

FEV Manufacturers

Luis Usatorre – Dec 2013

EMERALD: Desarrollos

EMERALD está desarrollando especificamente los siguientes sistemas: 1. Sistema integrado de Asistencia al conductor y de gestion energética en el vehículo 2. Plataforma central de servicios de Trafico y Recarga 3. Predicción avanzada de la demanda energética y un sistema de gestión de flujo de energía 4. Plataforma de simulación de tráfico y de flujo energético adaptada al FEV 5. Simulador de conducción enfocado al consumo energético.

Luis Usatorre – Dec 2013

EMERALD: Arquitectura

Luis Usatorre – Dec 2013

En millones de kwh

Algunos datos interesantes‌

250.000 Mkwh

1.6M coches x 2,000kwh = 3.200 Mkwh Luis Usatorre – Dec 2013

Escenarios de recarga: Aprovechamiento del excedente energético

REE Exceso de producción eólica

DSO

contador

contador

contador

contador

Se establece una comunicación entre el vehículo y el suministrador para reconfigurar la planificacion de la recarga Luis Usatorre – Dec 2013

Escenarios de recarga: Escenario privado casa-garaje

Gran impacto en el usuario final: 50% de su consumo es el EV

Consumo VE

Consumo Hogar

Luis Usatorre – Dec 2013

Escenarios de recarga: Balanceo y equilibrado de líneas

Análisis de la capacidad

contador

Urgencia

Carga normal

contador

contador

Carga normal

contador

Carga normal

Luis Usatorre – Dec 2013

Author: Luis Usatorre – Dic 2013 luis.usatorre@tecnalia.com Co-authors: Aurelio Díaz de Arcaya, Estibaliz Barañano TELVENT.