Análisis del desempeño de un vehículo eléctrico sometido a diversas condiciones en la zona central y sur de Chile

Abstract

En el último tiempo la electromovilidad ha adquirido enorme importancia a nivel mundial en el combate por los efectos del cambio climático, considerando que uno de los principales problemas es la acumulación de gases de efecto invernadero, siendo el transporte terrestre el causante de casi un tercio de las emisiones de CO2 a nivel mundial. La inclusión particular de vehículos eléctricos (VE) en el mundo supone una enorme fuente de estudio y posibilidad de generar conocimiento, y Chile no debe quedar ajeno a esa realidad. Bajo este contexto, el objetivo general de la presente investigación es analizar el comportamiento energético y estimar la degradación de la batería de un VE en distintas rutas de la zona central y sur de Chile. Teniendo como objetivos específicos la caracterización energética de un VE, determinar y cuantificar la agresividad en la conducción, estimar la degradación de la batería y finalmente establecer relaciones entre los tres ejes de investigación antes mencionados. La metodología se basa en estudiar el comportamiento de un VE en diversas condiciones y rutas de diferentes distancias. Éstas quedan separadas en 3 tipos de rutas: Cortas (trayectos menores a 10 km), Medianas (trayectos entre 10 y 30 km) y Largas (trayectos mayores a 30 km). A su vez, dicha clasificación se enmarca en la separación de trayectos que respondan a perfiles de velocidad de ciclos de ciudad (Rutas Cortas), ciclos de autopista (Rutas Largas) y una combinación de las dos anteriores (Rutas Medianas). La metodología de los ejes de estudio se basa principalmente en la construcción de planillas en software de cálculo y programación computacional de modelos previamente estudiados. Los principales resultados exhiben que el rendimiento, en términos de km/kWh, es mayor para las Rutas Cortas, seguidas de las Rutas Medianas y Largas, y se debe principalmente a la mayor regeneración en distancia en Rutas Cortas. Sin embargo, la eficiencia de regeneración va en aumento, es decir, se aprovecha en mayor cantidad el potencial de regeneración presente en las Rutas Largas. Respecto a la cuantificación de la agresividad en la conducción, las Rutas Cortas exhiben mayor correlación entre indicadores energéticos y métrica Ripple Aggressiveness (RA), en particular un aumento en la agresividad (RA) propicia un aumento en el rendimiento o bien una relación negativa con el consumo eléctrico. Además, la degradación muestra que la cantidad de ciclos a 70% de capacidad va en aumento en el siguiente orden: Rutas Largas, Cortas y Medianas. Finalmente, resulta una relación positiva entre la agresividad en la conducción (RA) y la cantidad de ciclos a la degradación para las Rutas Cortas, situación inversa para las Rutas Largas, mientras que las Rutas Medianas no presentan correlación. Por último, se logran los objetivos de la investigación, siendo posible obtener una serie de relaciones entre los ejes de estudio, logrando caracterizar la batería energéticamente y su degradación a diversas condiciones y estilos de conducción.