No desafiador cenário da transição para uma mobilidade mais sustentável, o desenvolvimento tecnológico e a pesquisa aplicada representam um avanço significativo para o setor automotivo, especialmente no contexto do transporte público com ônibus elétricos. Com o intuito de trazer soluções para o setor, está em andamento o desenvolvimento de uma plataforma pelo projeto “Gestão energética de ônibus elétricos em ambiente conectado”, da Linha VI – Conectividade Veicular, do Programa Mover (Mobilidade Verde e Inovação), coordenado pela Fundação de Apoio da UFMG (Fundep).
O projeto, que está dentro da área temática “Serviços, Diagnósticos e Manutenção Preditiva de Veículos” da Linha VI, foi aprovado na chamada pública de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I), em dezembro de 2023, e está no início dos trabalhos. A coordenação é do professor Madson Cortes de Almeida, atualmente coordenador do Laboratório Vivo de Mobilidade Elétrica para Transporte Coletivo da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e terá o aporte de R$ 2.947.090,52 da Fundep. As empresas Eletra, Marcopolo e Carrorama são parceiras da iniciativa.
O que é a plataforma
A inovação tecnológica busca aperfeiçoar a gestão energética e o planejamento de recargas das baterias, empregando tecnologias para monitoramento em tempo real dos veículos. “A plataforma servirá de apoio à implementação de boas práticas para preservação da vida útil das baterias, como a manutenção da segurança operacional dos ônibus, avaliação do uso de recargas de oportunidade e estimativa dos custos energéticos dos ônibus elétricos, de acordo com as condições de uso, ajudando na avaliação e identificação das melhores rotas para inserção de ônibus elétricos”, explica o coordenador Almeida.
A plataforma também facilitará a identificação das rotas mais adequadas para a integração de ônibus elétricos, monitorando as condições energéticas e o desempenho dos veículos para detectar possíveis anomalias. “Além do monitoramento, nosso projeto visa desenvolver métodos e algoritmos avançados para a previsão do consumo energético e da degradação das baterias. Exploraremos tanto algoritmos baseados em modelos físicos, que requerem menos diversidade de dados, quanto algoritmos fundamentados exclusivamente em dados, garantindo flexibilidade para adaptação em diferentes cenários de monitoramento”, completa.
O projeto “Gestão energética de ônibus elétricos em ambiente conectado” não apenas impulsiona o uso de tecnologias avançadas na gestão de frotas de ônibus elétricos, como promove mudanças necessárias de paradigmas para viabilizar a transição para uma mobilidade sustentável. Ao desenvolver tecnologias inovadoras e formar profissionais qualificados para o setor, estamos construindo pontes para o futuro sustentável que urgentemente precisamos alcançar.
Descarbonização dos transportes
A descarbonização do setor de transportes, que é um dos grandes responsáveis pelas emissões mundiais, é urgente para o Brasil e para o mundo. Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), em 2019, esse setor foi responsável por 45,4% das emissões no Brasil.
Nesse sentido, a inserção de tecnologias de propulsão baseadas em energias mais limpas, como os ônibus elétricos, a hidrogênio, ou híbridos é fundamental.
A Organização das Nações Unidas (ONU) espera que, até 2040, cerca de 70% da frota global de ônibus esteja eletrificada. Entretanto, a transição para mobilidade elétrica vai muito além da simples troca de ônibus convencionais movidos a diesel por ônibus elétricos.
De forma similar ao que tem ocorrido na adoção das fontes renováveis de energia, a viabilidade técnica e financeira da transição para mobilidade elétrica dependerá do planejamento adequado e da gestão eficiente das novas frotas de ônibus elétricos e dos sistemas de transporte.
Assim, a transição para mobilidade elétrica pode ser catalisada pela adoção de estratégias ativas de gestão baseadas em ferramentas alimentadas por medições coletadas em tempo real nos ônibus e nos sistemas de transportes, exatamente como propõe o projeto.
Desenvolvimento do projeto e resultados
A plataforma é desenvolvida no Laboratório Vivo de Mobilidade Elétrica da Unicamp, onde originou-se a primeira geração de dispositivos de monitoramento. O laboratório permite o desenvolvimento, teste e validação de produtos em condições reais de uso, embora ainda dentro de um ambiente controlado.
Atualmente, o espaço conta com ônibus convencionais a diesel e um ônibus elétrico. Este ônibus, equipado com uma bateria de 324 kWh, sistema de frenagem regenerativa e capacidade para 70 passageiros, opera todos os dias úteis, percorrendo mais de 200 km diariamente.
A estação de recarga do ônibus inclui um carregador de 80 kW e uma planta fotovoltaica de 18 kWp, que gera cerca de um terço da energia consumida anualmente pelo veículo. Tanto o ônibus elétrico quanto os elementos da estação de recarga são monitorados individualmente por medidores digitais, utilizando uma nova geração de dispositivos desenvolvidos pela equipe da Unicamp. Esses novos dispositivos são mais robustos, escaláveis e configuráveis em comparação com as versões anteriores.
Ao final do projeto, a expectativa é poder propiciar a aplicação de metodologias e soluções que trarão mais precisão e velocidade de resposta às questões ligadas a baterias, eficiência energética, especificações de componentes e novas estratégias de software de controle.
“Os resultados do trabalho trarão uma importante contribuição em processos de definição de melhores condições de direção econômica e eficiente, previsibilidade para a manutenção preventiva de peças e equipamentos, oportunidades de estudo derivados para outras áreas de atuação e interface com a via, com usuários, frotistas e gestor de trânsito. Tudo isso dentro de três anos, que é o período de duração do projeto”, diz Renato Florence, gerente de Planejamento e Desenvolvimento da Marcopolo, uma das empresas parceiras.
SOBRE O PROGRAMA PRIORITÁRIO
O Programa Prioritário de Conectividade Veicular busca promover a pesquisa, desenvolvimento e a inovação (PD&I) em conectividade veicular, contribuindo para o desenvolvimento Industrial e tecnológico do setor automotivo e sua cadeia de produção, promovendo impacto e abrangência nacional.
A frente de atuação irá estimular a produção de tecnologias em quatro principais áreas temáticas: Conectividade: Meio ambiente e Descarbonização; Conectividade dos veículos com o ambiente externo; Tecnologia da Privacidade e Segurança de Dados; e Serviços, Diagnóstico e Manutenção Preditiva de Veículos. Todas essas temáticas serão trabalhadas em 3 eixos: Projetos de PD&I; Programa de Aprendizado Federado; e Desenvolvimento de Competências.
Liderado pela Fundep, o Programa Prioritário Conectividade Veicular tem coordenação técnica a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).
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