Desarrollo de un simulador de carga de vehículos eléctricos a nivel interurbano

Abstract

[ES] El coche eléctrico está teniendo una cada vez mayor penetración en el parque automovilístico español debido a la concienciación sobre el cambio climático, la previsión de agotamiento de combustibles fósiles y el ahorro. En España existen varios puntos públicos de recarga de vehículos, la mayoría de bajo voltaje, hecho que obstaculiza el poder realizar trayectos largos entre ciudades con vehículos eléctricos. Esto provoca en los conductores de vehículos eléctricos el fenómeno llamado "range anxiety" a la hora de llevar a cabo un viaje interurbano. La mejor red de recarga de baterías de alto voltaje de automóviles existente en España es la construida por la empresa Tesla. Una de las investigaciones que se están realizando en este aspecto en los últimos años en el entorno urbano pretende diseñar una red de estaciones de recarga óptima para los usuarios en los municipios teniendo en cuenta información demográfica real de la población. Por medio de un sistema inteligente, implementado mediante un algoritmo genético, los investigadores han logrado generar un mapa de puntos de recarga que satisfaga las necesidades de los ciudadanos en cualquier entorno. El presente Trabajo de Fin de Grado tiene el propósito de diseñar y desarrollar un entorno de simulación para poner a prueba las redes de estaciones de recarga generadas por el algoritmo genético a nivel interurbano, analizando e interpretando de manera empírica su bondad. Adicionalmente, se realizarán experimentos para comparar los resultados de los anteriores con la red de estaciones de recarga de Tesla y con sendas distribuciones ficticias que se pueden obtener de manera aleatoria o matemática.

[EN] The electric car is continually increasing its market penetration in the Spanish vehicle pool due to climate change awareness, the expectation of fossil resources depletion in the near future and money saving. There are many public charging stations in Spain, mostly low-powered. This fact impedes people to make longer trips between cities with their electric cars. It also develops the phenomenon known as ''range anxiety'' in users planning an interurban journey. The best existing electric supercharger network in Spain is the one built by Tesla. One of the developing investigations on this matter in the past few years pretends to design an optimal electric charging station network for citizens taking real demographic information into consideration. Using an intelligent system implemented via genetic algorithms, investigators have found a way to generate an electric charging station map that satisfies the needs of all citizens in any region. This Final Degree Project intends to design and develop a simulation environment to put the results of the genetic algorithm under proper testing conditions, performing an empiric analysis and interpretation. Additionally, more experiments will take place to compare these results with the ones regarding the Tesla charging station network and other fictitious station distributions, which can be mathematically or randomly obtained.

[CA] El cotxe elèctric està tenint una millor penetració en el parc automovilístic espanyol, degut a la concienciació sobre el canvi climàtic, la previsió de l’esgotament de combustibles fòssils i l’estalvi. A Espanya, hi existeixen molts punts de recàrrega públics pels vehicles, la majoria de baix voltatge, fet que obstaculitza la possibilitat de realitzar trajectes llargs entre ciutats amb vehicles elèctrics. Açò provoca als conductors de vehicles elèctrics el fenòmen anomenat range anxiety a l’hora de dur a terme un viatge interurbà. La millor xarxa de recàrrega de bateries d’alt voltatge d’automòbils existent a Espanya es la construïda per l’empresa Tesla. Una de les investigacions que s’estan realitzant en aquest aspecte als últims anys a l’entorn urbà pretén dissenyar una xarxa d’estacions de recàrrega òptima pels usuaris als municipis tenint en compte informaciò demogràfica vertadera de la poblaciò. Per mitjà d’un sistema intel·ligent, implementat mitjançant un algorisme genètic, els investigadors han trobat una manera de generar un mapa de punts de recàrrega que satisfaga les necessitats dels ciutadans en qualsevol entorn. El present Treball de Fi de Grau té el propòsit de dissenyar i desenvolupar un entorn de simulació per posar a prova les xarxes d’estacions de recàrrega generades per l’algorisme genètic a nivell interurbà, analitzant i interpretant de manera empírica la seua bondat. Adicionalment, es realitzaran experiments per comparar els resultats dels anteriors amb la xarxa d’estacions de recàrrega de Tesla i altres distribucions fictícies que es poden obtindre de forma aleatòria o matemàtica.