Navegação e planeamento de rotas para veículos elétricos

A navegação para veículos elétricos tem de responder a duas perguntas em simultâneo: como chegar ao destino e onde carregar o veículo sem perder tempo nem ficar sem energia. A qualidade da resposta depende dos dados do veículo, dos dados dos carregadores e da rapidez com que o plano se adapta.

Posição, mapas e definição da rota

A navegação por satélite fornece a posição e a hora exata. O GPS é uma constelação de satélites; um veículo também pode suportar outros sistemas globais de navegação por satélite. O recetor calcula a sua posição a partir dos sinais transmitidos pelos satélites, enquanto o software cartográfico associa essa posição a uma rede rodoviária. GPS.gov: GPS overview

Túneis, parques de estacionamento cobertos, edifícios altos e o relevo podem bloquear ou refletir os sinais de satélite. Os veículos podem complementá-los com dados da velocidade das rodas, da direção e do movimento, mas a capacidade varia. O trânsito online, as estradas encerradas e o estado dos carregadores exigem uma ligação de dados, salvo se a informação já estiver armazenada em cache.

Um sistema útil mantém no veículo dados de mapas e da rota suficientes para continuar a orientação básica durante uma perda temporária de cobertura. Os serviços online devem melhorar o plano, e não fazer com que a navegação normal deixe de funcionar quando desaparece a ligação.

Como um planeador de rotas para veículos elétricos estima a viagem

Um planeador de rotas para veículos elétricos parte de um modelo energético. Conforme a implementação e os dados disponíveis, pode considerar:

o estado de carga atual e a estimativa de energia utilizável;
o consumo recente ou previsto;
a velocidade, o trânsito e a elevação;
a temperatura ambiente, o vento e a precipitação;
o aquecimento ou arrefecimento do habitáculo;
a temperatura da bateria;
a carga transportada ou uma definição para reboque;
o conector, a potência e o acesso ao carregador; e
a curva de carregamento do veículo no estado de carga previsto à chegada.

O resultado é uma estimativa, não uma reserva de energia. As condições meteorológicas, os desvios, a velocidade de condução e um carregador indisponível podem alterá-la depois da partida. Os sistemas mais informativos mostram o estado de carga previsto no destino e em cada paragem de carregamento, atualizando-o continuamente em vez de apresentarem apenas a distância.

O Google Maps integrado em veículos elétricos compatíveis pode mostrar o nível estimado da bateria à chegada, acrescentar automaticamente paragens para carregar e estimar um tempo mínimo de carregamento com base na carga prevista à chegada, na capacidade do veículo e na velocidade do posto. A disponibilidade das funções depende do fabricante, da região e do plano de dados. Google Maps Help: EV features built into a vehicle

Seleção das paragens de carregamento

A paragem de carregamento mais curta nem sempre acontece no carregador com o maior valor anunciado. Um planeador de rotas deve considerar o conector e a potência máxima do veículo, o nível de carga e a temperatura previstos da bateria, bem como a redução da potência de carregamento à medida que a bateria enche.

Também deve distinguir potência de fiabilidade. A disponibilidade em tempo real pode ajudar, mas uma fonte de dados de estado pode estar atrasada ou incompleta. Horários de acesso, requisitos de pagamento, filas, reboques, restrições da rede de carregamento e postos avariados podem ser mais importantes do que uma pequena diferença na potência nominal.

Os bons sistemas permitem ao condutor analisar e substituir uma paragem proposta, definir uma reserva à chegada e escolher prioridades como menos paragens, menor tempo total ou redes preferidas. Alguns calculam apenas com uma rede de carregamento; outros incluem locais de terceiros, mas dispõem de dados de estado menos completos. Estas diferenças têm mais consequências do que pequenas variações nos gráficos do mapa.

Pré-condicionamento da bateria

O carregamento rápido é sensível à temperatura da bateria. Nos veículos que suportam pré-condicionamento associado à navegação, selecionar como destino um carregador rápido reconhecido pode indicar ao sistema de gestão térmica que prepare a bateria antes da chegada. O manual atual do Tesla Model Y, por exemplo, refere que o Trip Planner pode pré-aquecer a bateria durante a navegação para um Supercharger ou, em algumas regiões, para um carregador rápido de terceiros compatível. Tesla Model Y Owner’s Manual: Maps and Navigation

Esta função é específica do veículo. Procurar um carregador no telemóvel, colocar um marcador genérico no mapa ou navegar com uma aplicação não suportada pode não a ativar. O condutor deve consultar o manual do proprietário e a indicação apresentada no ecrã do automóvel, em vez de presumir que qualquer rota para um carregador prepara a bateria.

A EVKX explica os sistemas subjacentes em Charging e Battery Thermal Management.

Navegação integrada e aplicações no telemóvel

A navegação integrada é a que tem melhores condições para utilizar em tempo real os dados do estado de carga, do consumo e da temperatura da bateria. No entanto, a projeção do telemóvel não está necessariamente alheada do veículo. O Apple Maps pode fornecer rotas para veículos elétricos com monitorização da carga e seleção de postos compatíveis em veículos e regiões suportados, através do CarPlay ou de uma aplicação do fabricante. Apple Support: Set up electric-vehicle routing in Maps

Na prática, a diferença está na profundidade da integração no modelo exato:

O planeador de rotas consegue ler o estado de carga real?
Conhece o conector e a curva de carregamento do veículo?
Consegue ativar o pré-condicionamento da bateria?
Mostra a carga prevista à chegada no ecrã do condutor ou no head-up display?
Uma rota planeada no telemóvel pode ser enviada para o automóvel sem perder o plano de carregamento?
Que funções permanecem depois de terminar o período experimental dos serviços ligados?

Uma aplicação independente no telemóvel pode continuar a ser útil para consultar redes alternativas ou planear uma viagem antes de entrar no veículo. Numa rota difícil, comparar dois planeadores pode revelar um consumo demasiado otimista ou carregadores em falta antes da partida.

Planeamento para falhas

Não considere que uma paragem de carregamento planeada garante o acesso. Antes de uma viagem longa ou por zonas remotas, confirme o local no serviço da própria rede de carregamento, consulte o estado recente quando disponível e identifique uma alternativa antes de a reserva de energia ficar reduzida.

Mantenha uma reserva maior à chegada com tempo frio, vento forte, chuva intensa, em condução de montanha ou com reboque. Se a carga prevista no destino diminuir de forma contínua, reduza a velocidade ou escolha um carregador anterior enquanto ainda existem opções. O planeador de rotas é mais útil como auxiliar de decisão continuamente atualizado do que como itinerário fixo.

O que testar antes de comprar

Planeie uma rota mais longa do que a autonomia indicada pelo veículo e analise todas as paragens propostas. Altere o destino a meio da rota, remova um carregador e procure alternativas. Verifique se o sistema mostra a carga à chegada, a duração do carregamento, a disponibilidade em tempo real, o preço ou as restrições de acesso sem ocultar os pressupostos.

Depois, teste o funcionamento sem ligação, a introdução do destino por voz, as atualizações de mapas e a transferência da rota a partir da aplicação do fabricante. Um sistema de navegação ganha confiança quando explica com clareza um plano energético em mudança, não quando apresenta o valor de chegada mais otimista.