Iluminando o caminho para veículos elétricos usando cartões de rua como carregadores

Para resolver esse problema, uma equipe de pesquisadores da Penn State criou uma estrutura escalável para desenvolver, analisar e avaliar o uso de luzes da rua como uma opção de carregamento de EV equitativa e de baixo custo. Eles então instalaram 23 unidades de cobrança de rua em Kansas City, Missouri, e testaram sua estrutura. Os pesquisadores descobriram que as estações de carregamento da luz da rua, em comparação com as estações de carregamento tradicionais de EV, eram mais eficazes de custo e tempo, tinham menos impactos ambientais negativos e eram mais convenientes e acessíveis.

Seus resultados foram publicados no Journal of Urban Planning and Development, que é supervisionado pela Sociedade Americana de Engenheiros Civis.

“A motivação para este trabalho vem do fato de que muitos residentes de apartamentos e de várias unidades, principalmente nas áreas urbanas e no centro da cidade, não tenham acesso a carregadores de EV dedicados ao lar, pois não têm o privilégio de possuir uma garagem”, disse Xianbiao “XB” Hu, professor associado de engenharia civil e ambiental. “Felizmente, os bastões de luz da rua já são alimentados e geralmente pertencentes a municípios, tornando-os relativamente fáceis de trabalhar. Sua colocação-geralmente perto de estacionamento na rua e em áreas de alto tráfego-os torna bem posicionados para servir os residentes e visitantes locais”.

Financiados pelo Departamento de Energia dos EUA, os pesquisadores fizeram parceria com o Kansas City, o Centro de Energia Metro da Organização sem fins lucrativos, empresas de serviços públicos locais e o Laboratório Nacional de Energia Renovável para adaptar as luzes da rua existentes para funcionar como carregadores de EV. Eles então estabeleceram uma estrutura de três itens-focada na demanda, viabilidade e benefícios-para outras comunidades usarem para desenvolver os carregadores de EV da Streetlight EV.

“A escalabilidade foi uma grande parte do que torna essa estrutura importante”, disse o autor correspondente Yang “Chris”, que era estudante de doutorado na Penn State no momento da pesquisa e agora é cientista de dados da Electrotempo. “Criar algo que funcione não apenas em uma cidade específica, mas que pode ser adotada por muitas comunidades facilmente é fundamental para aumentar o uso de VE em todo o país”.

Para determinar a demanda, os pesquisadores analisaram fatores, incluindo uso da terra, densidade da estação, pontos de interesse nas proximidades e volume de tráfego e, em seguida, usaram os dados para treinar modelos de inteligência artificial para fazer previsões de demanda com base nesses fatores.

“Também levamos em consideração o patrimônio líquido, o que aqui significa o envolvimento proativo com a comunidade para garantir uma distribuição justa e inclusiva dos benefícios de cobrança da luz da rua em diversos bairros”, disse Song.

Os pesquisadores usaram as análises de demanda e capital para selecionar 23 luzes de rua e instalar estações de carregamento EV. Eles coletaram dados das estações por um ano.

Comparados às portas tradicionais de carregamento de EV, eles descobriram que essas estações eram muito mais baratas de instalar, já que a infraestrutura já existia. Eles também descobriram que os Chargers da Streetlight ofereciam velocidades de carregamento significativamente mais rápidas, provavelmente porque desenham poder de linhas elétricas municipais dedicadas e enfrentam menos concorrência de vários veículos cobrando simultaneamente, diferentemente das estações comerciais em cluster, de acordo com Yuyan “Annie” Pan, um pesquisador de pós -doutorado que trabalha com Hu. As estações de carregamento da rua também beneficiaram o meio ambiente, já que havia economia de gasolina e reduções de gases de efeito estufa usando locais onde os carros já estavam estacionando.

“Descobrimos que o uso de luzes da rua para o carregamento de VE oferece uma abordagem inovadora e equitativa para expandir a infraestrutura de carregamento e promover a eletrificação sustentável”, disse Pan.

Para os próximos passos, os pesquisadores disseram que gostariam de desenvolver seus modelos para incorporar dados socioeconômicos mais detalhados e informações climáticas. A incorporação de fatores socioeconômicos ajudará a identificar comunidades com acesso limitado de acesso ou adoção, garantindo a implantação de infraestrutura mais equitativa. Os dados climáticos também são críticos, pois as temperaturas extremas podem afetar o desempenho da bateria, a frequência de viagem e a demanda geral de energia.

Tianjia Yang, pesquisadora de pós-doutorado, e Yuxin Ding, candidato a doutorado, ambos afiliados ao Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, são co-autores no artigo.

O Departamento de Energia dos EUA apoiou este trabalho.