Gerenciamento de Energia Preditiva para Caminhões Refrigerados

Caminhões refrigerados são essenciais pra transportar coisas que precisam ficar frias, como comida e remédios. Tradicionalmente, esses caminhões usam geradores a diesel, que não são muito bons pro meio ambiente. Como uma opção melhor, alguns reboques agora estão usando energia elétrica pra refrigeração, mas isso precisa de uma bateria. Pra deixar a bateria menor, alguns sistemas usam o que chamam de eixo de recuperação. Esse eixo coleta energia enquanto o caminhão tá freando.

Atualmente, muitos sistemas funcionam de forma reativa. Isso significa que eles só agem quando algo acontece, tipo quando o motorista pede pra frear. Muitas vezes, esse sistema fornece energia mesmo quando o motorista não tá freando, o que é conhecido como modo de reboque. Porém, esse uso desnecessário de energia aumenta o consumo de combustível e prejudica o meio ambiente.

Esse artigo explica os benefícios de um sistema que pode prever as necessidades de energia usando dados sobre a rota e o ambiente. Estudos mostram que tem uma boa chance de economizar combustível e reduzir emissões usando um sistema de gerenciamento de energia mais inteligente.

#O Problema com Caminhões Refrigerados a Diesel

Os reboques refrigerados geralmente são movidos por unidades a diesel, que soltam gases nocivos e contribuem pra poluição sonora. Existem regulamentações legais pra incentivar os fabricantes de veículos a criar veículos mais eficientes. No entanto, essas regulamentações não se aplicam aos fabricantes de reboques, que é um problema, já que os reboques também impactam o meio ambiente.

Muita gente quer encontrar soluções alternativas que sejam mais silenciosas e ecológicas do que caminhões movidos a diesel. Simplesmente substituir o gerador a diesel por uma bateria grande não é prático, já que o tamanho e o peso da bateria reduziriam a capacidade de carga do reboque. Portanto, é essencial encontrar outras soluções.

#Soluções Atuais

Pra enfrentar esses desafios, alguns caminhões estão adicionando geradores nos eixos do reboque. Isso permite recuperar energia enquanto freiam e gerar energia durante a condução. Embora esse método garanta um fornecimento de energia constante, ainda leva a um consumo adicional de combustível.

A segurança de fornecimento é crucial pra esses sistemas porque se a bateria acabar, isso pode parar o processo de refrigeração. Isso poderia estragar toda a carga e causar perdas financeiras. Então, é necessário um fornecimento de energia constante e confiável ao projetar esses sistemas.

A maioria dos sistemas de gerenciamento de energia atuais (EMS) são reativos. Eles ativam modos de economia de energia baseados apenas nos níveis de bateria e não consideram a rota ou as condições de direção que vão vir. Esses sistemas reativos frequentemente levam a um uso excessivo de energia, especialmente durante subidas ou em alta velocidade.

#A Necessidade de Sistemas de Gerenciamento de Energia Preditivos

O surgimento dos sistemas de gerenciamento de energia preditivos (EMS) pode melhorar muito a eficiência dos reboques refrigerados. Um sistema preditivo usa informações sobre a rota, tráfego e outros detalhes específicos da missão pra otimizar o gerenciamento de energia.

Com essa abordagem, os caminhões podem reduzir o reboque desnecessário, gerenciar melhor o consumo de energia e diminuir as emissões. Por exemplo, o EMS pode levar em conta o tráfego atual, os detalhes da rota e as paradas esperadas pra carga e descarga. Usando dados de simulação de uma ferramenta chamada VECTO, fica claro que há muito espaço pra melhorar nos sistemas de gerenciamento de energia.

#VECTO e Modelagem de Ciclos de Condução

VECTO é uma ferramenta de simulação desenvolvida pela Comissão Europeia pra avaliar o consumo de combustível e as emissões de veículos pesados (HDVs). Esse software usa várias características dos veículos pra simular quanto combustível eles consumiriam sob diferentes condições de condução.

Pra esse estudo, três ciclos de condução distintos foram examinados: entrega urbana, entrega regional e viagens de longa distância. Esses cenários representam várias condições e comportamentos de condução, permitindo uma avaliação completa das economias de energia potenciais.

O ciclo de entrega urbana tem muitas paradas e partidas, tornando-o adequado pra recuperação de energia. Em contraste, o ciclo de entrega de longa distância mantém uma velocidade constante. Ao analisar esses ciclos, os pesquisadores podem ver como diferentes condições de direção afetam o consumo de energia e as emissões.

#Modificações para Reboques Eletrificados

O VECTO não suporta naturalmente a simulação de eixos de recuperação e reboques eletrificados. Portanto, algumas ajustes foram feitos pra simular como esses sistemas funcionariam. Por exemplo, a energia gerada pelo eixo do reboque é incluída nos cálculos gerais do torque do motor.

Nessa simulação, o reboque é equipado com dois geradores e uma bateria. A unidade de refrigeração opera continuamente, consumindo uma quantidade fixa de energia. A simulação começa com a bateria cheia, e o objetivo é garantir que a bateria não caia abaixo de um certo nível durante a operação.

Os sistemas de frenagem atuais ainda não permitem priorizar a recuperação de energia, mas os fabricantes estão trabalhando no desenvolvimento desses sistemas.

#Otimizando o Modo de Reboque

Pra encontrar a melhor forma de usar o modo de reboque, foram feitas simulações pra determinar quando e quanto de energia adicional deveria ser usado do combustível do caminhão. Isso envolveu testar vários cenários pra encontrar a melhor estratégia que minimize o consumo extra de combustível, garantindo energia suficiente pro reboque.

Ao avaliar muitos cenários diferentes, os pesquisadores conseguiram identificar uma faixa ideal pra ativar o modo de reboque. Os resultados mostraram que usar um sistema preditivo poderia reduzir significativamente o consumo adicional de combustível e as emissões em todos os ciclos de condução testados.

Quando comparado aos métodos de controle reativos mais antigos, o sistema preditivo se saiu melhor, mostrando um potencial de economia de mais de 80% em alguns casos.

#Conclusão e Direções Futuras

Esse estudo revela como os sistemas de gerenciamento de energia preditivos podem ser benéficos pros reboques refrigerados. Os achados mostram que confiar em padrões de energia fixos é menos eficiente do que um sistema que pode se ajustar de acordo com dados em tempo real.

Pesquisas futuras vão focar em coletar dados mais precisos e desenvolver modelos exatos pra tornar o EMS preditivo ainda mais eficaz. Compreender quais fatores afetam a recuperação de energia e o consumo de combustível é vital pra fazer esses sistemas funcionarem bem.

Resumindo, a exploração dos sistemas de gerenciamento de energia preditivos oferece um caminho promissor. Com uma melhor gestão do uso de energia, é possível reduzir significativamente o consumo de combustível enquanto também ajuda o meio ambiente.