A Tecnologia Veiculo para Tudo (Vehicle-to-Everything) de carros elétricos compreende varias abordagens em uma só plataforma, com possibilidade de devolver energia para rede elétrica de uma cidade, casa, veículo ou se comunicar com outros carros.
V2X (Vehicle-to-Everything) é uma tecnologia que permite a comunicação entre veículos e outros sistemas, como infraestrutura e usuários. O objetivo é melhorar a segurança, a eficiência e a sustentabilidade do transporte. A tecnologia V2X é baseada em Wireless Local Area Network (WLAN).
O veículo pode funcionar como banco de baterias de uma casa ou cidade, e ao mesmo tempo sendo uma célula de comunicação para evitar acidentes, e melhorar o trafego de forma autônoma.
A V2X pode trazer vários benefícios, como: Equilibrar as redes elétricas, Compensar picos de consumo, Fornecer energia constante para todos sem sobrecarregar o sistema de distribuição, Prevenir desastres, Gerenciar a energia, usar equipamentos elétricos em acampamentos, campo ou casa móvel.
A Tecnologia V2X compreende um espectro amplo de outras abordagens tecnológicas, e cada uma apode ser adotada em separado no veiculo, e requerem regulamentação técnica específica: As tecnologias V2G, V2H, V2L, V2V, V2N e V2P
1-V2G – Realiza especificamente a interação entre os veículos elétricos e a rede energética, permitindo o fluxo bidirecional de energia.
2- V2H – Tecnologia que permite integrar veículo-casa (Vehicle-to-Home – V2H)
3- V2L – Tecnologia para fornecer energia entre veículo-infraestrutura (Vehicle-to-Load – V2L)
4-V2V – Permite a comunicação de energia de veículo-veículo
5 – V2P – Conecta o veículo aos Pedestres Vehicle-to-Pedestrian (V2P)
6- V2N – Conecta o Veículo a rede de dados – Vehicle-to-Network (V2N)
Veremos o conceito, diagrama, vantagens, desvantagens de cada uma delas:
1- Como funciona a Tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid)
O funcionamento da V2G é simples: a bateria do carro elétrico pode ser usada como uma fonte de energia para a rede elétrica, ou seja, a rede pode usar a energia do carro para atender às necessidades de consumo.
A tecnologia V2G opera permitindo que os veículos elétricos não apenas retirem energia da rede, mas também devolvam o excesso de energia à rede quando necessário.
Este fluxo bidirecional de eletricidade é possível através de inversores avançados e tecnologia de rede inteligente, permitindo que os carros elétricos funcionem como unidades móveis de armazenamento de energia.
Ao aproveitar esta capacidade, o V2G contribui para uma distribuição de eletricidade mais equilibrada e eficiente durante os períodos de pico de procura.
No entanto, a V2G pode afetar a longevidade da bateria, pois as baterias têm um número finito de ciclos de carregamento.
Os desafios regulamentares também representam uma barreira significativa à adoção generalizada da tecnologia V2G. Os regulamentos atuais podem não acomodar totalmente as complexidades da integração de veículos elétricos na rede energética como participantes ativos.
Superar estes obstáculos regulamentares é essencial para criar um ambiente propício à adoção do V2G em maior escala, permitindo que os carros elétricos contribuam efetivamente para iniciativas de transporte sustentável.
2- Como funciona a Tecnologia V2H (Vehicle-to-Home)
V2H é a sigla para “vehicle-to-home”, que significa “veículo para casa”. É uma tecnologia que permite que um carro elétrico forneça energia para uma casa.
A tecnologia V2H é um tipo de carregamento bidirecional, que permite que o carro forneça e receba energia. Como funciona?
- O V2H permite que a energia das baterias de alta tensão do carro seja exportada para a casa.
- O V2H pode ser uma solução quando a casa fica sem luz.
- O V2H pode ser usado em horários de pico e tarifa mais caro
O carregador EV tradicional em aplicações V2H consiste principalmente em estágios DC/DC e DC/AC, o que complica o algoritmo de controle e resulta em baixa eficiência de conversão. Para resolver o problema, um novo carregador EV é proposto para aplicações V2H. Ele pode aumentar a tensão da bateria e a tensão CA de saída com conversão de energia de apenas um estágio.
Além disso, as cargas CC, monofásicas e trifásicas podem ser alimentadas com o carregador EV de estágio único proposto. A estratégia de controle do sistema também é fornecida para lidar com variações versáteis de carga.
Do veiculo para sua casa (V2H)?
O carregamento do veículo elétrico é feito através de painéis solares, ou sempre que a tarifa da rede elétrica é baixa. E mais tarde, durante os horários de pico ou durante cortes de energia, a bateria do VE é descarregada através do carregador V2H. Basicamente, a bateria do veículo elétrico armazena, compartilha e reaproveita energia quando necessário.
3- Tecnologia para Veículo-Infraestrutura – V2L (Vehicle-to-Load)
V2L (Vehicle-to-Load) é uma tecnologia que permite que um veículo elétrico forneça energia para outros dispositivos. O V2L é útil em situações de emergência, como apagões, ou em locais remotos sem acesso à rede elétrica.
A tecnologia V2L é possível graças ao power inverter do veículo elétrico – o dispositivo que converte a corrente contínua (DC) armazenada na bateria em corrente alternada (AC), que é usada para alimentar o motor.
O V2L funciona invertendo o processo, de modo que agora converte a energia CA da bateria em energia CC, que pode ser usada para alimentar outros dispositivos. A alimentação CC pode ser fornecida através de um conector específico ou através de um cabo de carregamento normal, se estiver instalado um inversor de classificação adequada.
3- Tecnologia de conexão de carga Veículo-Veículo – V2V
V2V é a sigla para veículo a veículo, uma tecnologia que permite que os automóveis se comuniquem entre si. A V2V é considerada fundamental para o desenvolvimento de veículos autônomos.
A V2V permite que os veículos compartilhem informações de posição, velocidade e status, o que pode melhorar a segurança rodoviária.
Se os automóveis conseguissem conversar uns com os outros, o trânsito seria melhor. A segurança seria reforçada, com mais previsibilidade em cruzamentos e interseções nas estradas.
Como funciona a V2V?
- Os veículos se comunicam por meio de sensores que analisam o entorno e tomam decisões de direção.
- A V2V permite que os veículos se comuniquem diretamente, corrigindo a limitação de alcance dos sensores.
- A V2V pode ser expandida para uma comunicação com a infraestrutura da via, como semáforos, placas de sinalização e sistemas de gestão de tráfego
5 – V2P – Conecta o veículo aos Pedestres Vehicle-to-Pedestrian (V2P)
Com a V2P, os veículos podem detectar a presença de pedestres e ciclistas, aumentando significativamente a segurança para todos os usuários da via.
Essa tecnologia é especialmente útil em áreas urbanas densas, onde pedestres podem surgir inesperadamente no caminho de um veículo.
6- V2N – Conecta o Veículo a rede de dados – Vehicle-to-Network (V2N)
V2N conecta veículos a redes de dados amplas, como banco de dados em nuvem de computadores, permitindo atualizações em tempo real e uso de big data para mitigar problemas de trânsito, situação, climática e ambiental.
Além disso, a V2N é fundamental para a integração com tecnologias emergentes, como a condução autônoma, onde o acesso a informações atualizadas é crucial para a tomada de decisões em frações de segundo.
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O que reserva o Futuro Próximo?
A implementação da tecnologia Vehicle-to-Everyting (V2X) apresenta vários desafios que precisam de ser abordados para a sua integração bem-sucedida. Alem da tecnologia, a regulação e normatização são desafios à adoção generalizada.
São necessários sistemas que garantam a gestão da complexidades técnicas associadas ao fluxo bidirecional de energia e a harmonização inteligente e autônoma do controle de tráfego. Isto requer o desenvolvimento de inversores avançados e sistemas de redes inteligentes que possam gerir eficientemente o fluxo de eletricidade bidirecional para a rede, garantido segurança.
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Carros Elétricos Podem Devolver Energia à Rede e Casa, Comunicar com Pessoas e Veículos (V2X)
Fonte
Blog da Engenharia
Conheça a Tecnologia Vehicle-To-Everything (V2X) e Suas Implicações na Engenharia de Transportes
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