Design de informação dos veículos elétricos

O design de informação de um VE transforma dados de bateria, energia, carregamento, temperatura e rota em decisões que o condutor compreende. O objetivo não é expor todos os sinais; é mostrar o grau certo de certeza, explicar alterações importantes e oferecer uma próxima ação útil.

Construir uma hierarquia energética

Três valores respondem a perguntas diferentes:

O estado de carga apresentado (SoC) estima quanto resta da janela útil gerida da bateria.
A autonomia estimada prevê que distância o veículo pode percorrer segundo um conjunto de pressupostos.
O SoC à chegada prevê a percentagem de bateria num destino ou paragem de carregamento selecionados.

O SoC não é uma medição direta como líquido num depósito transparente. O sistema de gestão da bateria estima-o a partir de dados elétricos, térmicos e históricos, e o veículo associa a estimativa à janela útil apresentada. Continua a ser a referência quotidiana mais estável porque não pretende conhecer a rota.

A autonomia é uma previsão, não uma promessa. Muda com velocidade, temperatura, elevação, vento, precipitação, trânsito, pneus, carga, reboque, procura da climatização e pressupostos do modelo. Uma boa interface distingue uma referência de ciclo de ensaio de uma estimativa dinâmica e explica uma revisão significativa em vez de alterar silenciosamente o número.

Com a navegação ativa, o SoC à chegada é normalmente o valor de viagem mais útil. «Chegar com 18%» responde à questão da rota mais diretamente do que «restam 240 km».

Mostrar incerteza sem criar ansiedade

Todas as previsões energéticas têm incerteza. A interface pode geri-la através de margens realistas e causas transparentes, em vez de falsa precisão.

Uma vista de rota útil mostra:

SoC atual;
SoC previsto na próxima paragem e destino final;
objetivo de carga planeado e duração estimada da paragem;
aviso de margem reduzida antes de a rota se tornar crítica;
explicação atualizada quando tempo, velocidade, trânsito ou alteração da rota mudam materialmente a previsão.

O condutor deve poder definir uma reserva preferida à chegada quando o veículo o suporta. O sistema pode então oferecer uma ação — adicionar uma paragem, reduzir velocidade, carregar mais tempo ou escolher outra rota — em vez de apresentar um número baixo sem ajuda.

O consumo necessita de contexto

Os mercados utilizam unidades como kWh/100 km, Wh/km, miles/kWh e kWh/100 miles. Com energia por distância, menos é melhor; com distância por energia, mais é melhor. O veículo deve usar coerentemente uma convenção e explicar o período da média.

As vistas úteis separam:

consumo atual ou de curto prazo;
média da viagem;
consumo desde o carregamento;
consumo previsto para a rota;
histórico de longo prazo;
energia de climatização e condicionamento da bateria, quando disponível.

A potência de curto prazo pode oscilar rapidamente e é fácil de sobreinterpretar. As médias da viagem e rota são melhores para compreender a autonomia. Os dados avançados podem ficar uma camada mais abaixo, mantendo calmo o ecrã principal.

O tempo e o sistema HVAC merecem uma explicação simples. O material do Departamento da Energia dos EUA documenta que condições ambientais frias e aquecimento do habitáculo podem reduzir a autonomia elétrica, enquanto pré-condicionamento e bombas de calor podem mitigar parte do efeito conforme condições e design do veículo. A HMI deve traduzir o estado real, não aplicar uma percentagem genérica. U.S. Department of Energy — Cold-temperature effects on battery-electric vehicles

Potência, regeneração e limites térmicos

Um VE pode alterar potência de propulsão e travagem regenerativa conforme SoC, temperatura da bateria, tração ou proteção dos componentes. O condutor sente estas alterações, embora a causa seja invisível.

Um medidor de potência e regeneração pode mostrar aceleração, movimento por inércia, recuperação e limites disponíveis. A interface deve explicar uma restrição importante em linguagem simples:

A regeneração está limitada porque a bateria está quase cheia. A utilização do pedal do travão permanece disponível.

A potência de propulsão está temporariamente limitada enquanto a bateria está fria.

A mensagem exata deve corresponder ao veículo. Bateria quase cheia, bateria fria, aderência reduzida, proteção térmica e avaria não são causas intercambiáveis. O ecrã deve distinguir um limite temporário normal de uma condição que exige assistência.

O Alternative Fuels Data Center descreve como o carregador de bordo monitoriza caraterísticas da bateria como tensão, corrente, temperatura e SoC, enquanto o sistema térmico gere temperaturas operacionais dos componentes. Os condutores não necessitam de todos os valores brutos, mas da consequência operacional. Alternative Fuels Data Center — How all-electric cars work

Tornar o pré-condicionamento visível

O pré-condicionamento pode aquecer ou arrefecer a bateria antes do carregamento rápido. Pode consumir energia antes da chegada para reduzir o tempo de carregamento. Se a interface ocultar o processo, o condutor pode ver a autonomia diminuir e continuar sem saber se a bateria está pronta.

Os estados úteis incluem:

pré-condicionamento pedido;
aquecimento ou arrefecimento ativo;
bateria prevista pronta à chegada;
pré-condicionamento concluído;
pré-condicionamento indisponível, com motivo;
preparação manual ativa, se disponível.

A navegação para um carregador rápido compatível deve iniciar automaticamente a preparação correta, quando suportada, mas o comportamento automático ainda necessita de estado visível. O automóvel não deve obrigar o condutor a inferi-lo de uma pequena animação de fluxo energético.

Explicar o carregamento como uma sessão

A potência de carregamento é a taxa num momento, não uma propriedade fixa do carregador ou veículo. O sistema de gestão limita a aceitação segundo SoC, temperatura, condição das células e estratégia do veículo; o equipamento e local podem impor limites próprios.

Durante uma sessão, a informação principal é:

SoC atual e objetivo selecionado;
potência de carregamento atual;
tempo até ao objetivo, não apenas até 100%;
hora prevista de conclusão;
energia adicionada;
estado da sessão e interrupções;
custo quando existem dados fiáveis;
motivo de um limite significativo de potência quando determinável pelo veículo.

«Ligado», «a autorizar», «a carregar», «programado», «em pausa», «concluído» e «com avaria» são estados diferentes. Uma mensagem de falha útil identifica se a ação seguinte é recolocar o conector, autenticar, mudar de carregador, aguardar um horário ou procurar assistência.

Colocar a informação no lugar certo

Diferentes ecrãs têm diferentes orçamentos de atenção.

O Head-up displays deve mostrar apenas informação imediata de condução: velocidade, navegação concisa, aviso crítico e determinado estado da assistência.

O ecrã do condutor deve manter visíveis SoC, velocidade, contexto de autonomia, potência ou regeneração, estado da assistência e avisos prioritários.

Os Screens in EVs centrais podem conter plano de carregamento, mapa, histórico energético, definições e explicações detalhadas.

A aplicação móvel é adequada a tarefas remotas e com o veículo estacionado: estado de bateria e carregamento, objetivo, programação, pré-condicionamento, notificações e preparação da rota. Deve mostrar quando os dados foram atualizados e se um comando teve êxito.

Esta organização chama-se divulgação progressiva: primeiro o significado essencial, detalhes mediante pedido. A ISO 15005 fornece princípios ergonómicos para o diálogo condutor-sistema, enquanto a ISO 15008 aborda a legibilidade de informação visual dinâmica apresentada ao condutor. ISO 15005:2017 — Dialogue management principles ISO 15008:2017 — In-vehicle visual presentation

Escrever mensagens que conduzem à ação

Uma mensagem útil de VE responde a quatro perguntas por ordem:

O que mudou?
Porquê, se o veículo sabe?
O que deve o condutor fazer?
É seguro continuar?

«Carregamento indisponível» está incompleto. «O carregamento não começou porque o conector não está bloqueado; retire-o e volte a ligá-lo» dá uma causa e passo de recuperação. «Potência limitada» cria incerteza. «A potência está temporariamente limitada enquanto a bateria aquece» explica o estado.

A interface não deve inventar uma causa. Quando são possíveis várias explicações, deve dizer o que é conhecido, oferecer o passo seguinte mais seguro e preservar detalhes de diagnóstico para assistência.

O que os compradores devem verificar

O SoC apresentado está sempre visível durante condução e carregamento?
A navegação mostra o SoC à chegada ao destino e a cada paragem?
É possível definir uma reserva preferida ou ver claramente a margem?
O automóvel explica uma grande alteração na previsão de autonomia?
As unidades de consumo e períodos de média são claros?
O pré-condicionamento está visível antes do carregamento rápido?
O ecrã de carregamento mostra o tempo até ao objetivo selecionado?
Consegue explicar potência reduzida quando a causa é conhecida?
A regeneração reduzida e limites de propulsão são explicados separadamente?
A aplicação mostra hora de atualização e estado do comando?
Os dados avançados abrem sem sobrecarregar a vista de condução predefinida?

A confiança nasce de previsões calibradas e explicações honestas. Uma boa interface de VE diz ao condutor o que o veículo sabe, o que está a estimar, o que mudou e que ação melhorará o resultado.