Navegação e planejamento de rotas para veículos elétricos

A navegação para veículos elétricos precisa responder a duas perguntas ao mesmo tempo: como chegar ao destino e onde recarregar o veículo sem perder tempo nem ficar sem energia. A qualidade dessa 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; o veículo também pode ser compatível com outros sistemas globais de navegação por satélite. O receptor calcula sua posição a partir dos sinais transmitidos pelos satélites, enquanto o software de mapas associa essa posição a uma malha viária. GPS.gov: GPS overview

Túneis, estacionamentos cobertos, prédios 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 essa capacidade varia. Trânsito on-line, interdições de vias e estado dos carregadores exigem uma conexão de dados, a menos que as informações já estejam armazenadas em cache.

Um sistema útil mantém no veículo dados suficientes de mapas e da rota para continuar a orientação básica durante uma perda temporária de cobertura. Os serviços on-line devem melhorar o plano, não fazer a navegação comum parar de funcionar quando a conexão desaparece.

Como um planejador de rotas para veículos elétricos estima a viagem

Um planejador de rotas para veículos elétricos parte de um modelo de energia. Dependendo da implementação e dos dados disponíveis, ele 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 resfriamento da cabine;
a temperatura da bateria;
a carga transportada ou uma configuração para reboque;
o conector, a potência e o acesso ao carregador; e
a curva de recarga do veículo no estado de carga previsto para a chegada.

O resultado é uma estimativa, não uma reserva de energia. O clima, 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 parada para recarga, atualizando-o continuamente em vez de exibirem apenas a distância.

O Google Maps integrado a veículos elétricos compatíveis pode mostrar o nível estimado da bateria na chegada, adicionar automaticamente paradas para recarga e estimar um tempo mínimo de carregamento com base na carga prevista para a chegada, na capacidade do veículo e na velocidade da estação. A disponibilidade dos recursos depende do fabricante, da região e do plano de dados. Google Maps Help: EV features built into a vehicle

Seleção das paradas para recarga

A parada para recarga mais curta nem sempre acontece no carregador com o maior valor anunciado. O planejador de rotas deve considerar o conector e a potência máxima do veículo, o nível de carga e a temperatura previstos da bateria, além da redução da potência de recarga conforme a bateria enche.

Ele também deve distinguir potência de confiabilidade. A disponibilidade em tempo real pode ajudar, mas uma fonte de dados de estado pode estar atrasada ou incompleta. Horários de acesso, exigências de pagamento, filas, reboques, restrições da rede de recarga e pontos defeituosos podem importar mais do que uma pequena diferença na potência nominal.

Os bons sistemas permitem que o motorista analise e substitua uma parada proposta, defina uma reserva para a chegada e escolha prioridades como menos paradas, menor tempo total ou redes preferidas. Alguns calculam apenas com uma rede de recarga; outros incluem locais de terceiros, mas têm dados de estado menos completos. Essas diferenças têm mais consequências do que pequenas variações nos gráficos do mapa.

Pré-condicionamento da bateria

A recarga rápida é sensível à temperatura da bateria. Nos veículos compatíveis com pré-condicionamento vinculado à navegação, selecionar como destino um carregador rápido reconhecido pode informar ao sistema de gerenciamento térmico que prepare a bateria antes da chegada. O manual atual do Tesla Model Y, por exemplo, afirma que o Trip Planner pode pré-aquecer a bateria durante a navegação para um Supercharger ou, em algumas regiões, para um carregador rápido compatível de terceiros. Tesla Model Y Owner’s Manual: Maps and Navigation

Essa função é específica do veículo. Procurar um carregador no celular, soltar um marcador genérico no mapa ou navegar com um aplicativo não compatível pode não ativá-la. O motorista deve consultar o manual do proprietário e a indicação mostrada na tela do carro, em vez de presumir que qualquer rota para um carregador prepara a bateria.

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

Navegação integrada e aplicativos no celular

A navegação integrada tem a melhor oportunidade de usar em tempo real os dados do estado de carga, do consumo e da temperatura da bateria. No entanto, a projeção do celular não está necessariamente alheia ao veículo. O Apple Maps pode fornecer rotas para veículos elétricos com monitoramento da carga e seleção de estações compatíveis em veículos e regiões com suporte, por meio do CarPlay ou de um aplicativo do fabricante. Apple Support: Set up electric-vehicle routing in Maps

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

O planejador de rotas consegue ler o estado de carga real?
Ele conhece o conector e a curva de recarga do veículo?
Consegue ativar o pré-condicionamento da bateria?
Mostra a carga prevista para a chegada no painel do motorista ou no head-up display?
Uma rota planejada no celular pode ser enviada ao carro sem perder o plano de recarga?
Quais funções permanecem depois que termina o período de teste dos serviços conectados?

Um aplicativo independente no celular ainda pode ser útil para consultar redes alternativas ou planejar uma viagem antes de entrar no veículo. Em uma rota difícil, comparar dois planejadores pode revelar um consumo otimista demais ou carregadores ausentes antes da partida.

Planejamento para falhas

Não trate uma parada para recarga planejada como acesso garantido. Antes de uma viagem longa ou por áreas remotas, confirme o local no serviço da própria rede de recarga, consulte o estado recente quando disponível e identifique uma alternativa antes que a reserva de energia fique baixa.

Mantenha uma reserva maior na chegada com tempo frio, vento forte, chuva intensa, em estradas de montanha ou ao rebocar. Se a carga prevista no destino cair continuamente, reduza a velocidade ou escolha um carregador anterior enquanto ainda houver opções. O planejador de rotas é mais útil como auxílio à decisão continuamente atualizado do que como itinerário fixo.

O que testar antes de comprar

Planeje uma rota mais longa que a autonomia indicada pelo veículo e analise todas as paradas propostas. Altere o destino durante a rota, remova um carregador e procure alternativas. Verifique se o sistema mostra a carga na chegada, a duração da recarga, a disponibilidade em tempo real, o preço ou as restrições de acesso sem esconder as premissas.

Depois, teste o funcionamento sem conexão, a entrada do destino por voz, as atualizações de mapas e a transferência da rota a partir do aplicativo do fabricante. Um sistema de navegação conquista confiança ao explicar com clareza um plano de energia em mudança, não ao apresentar o valor de chegada mais otimista.