Expertos de la UCO desarrollan un modelo que optimiza la recarga de vehículos eléctricos en aparcamientos públicos

El grupo de investigación de Ingeniería Electrónica y de Computadores de la Universidad de Córdoba (UCO), en el marco del proyecto 'Seawall' que realiza junto con la Universidad de Castilla-La Mancha, ha desarrollado un modelo matemático que incorpora mecánicas de juego para gestionar y optimizar el tiempo que un vehículo eléctrico permanece enchufado durante su recarga en aparcamientos públicos de estancia prolongada.

Según ha indicado la UCO en una nota, el objetivo de este modelo es resolver uno de los mayores retos de la movilidad sostenible, en concreto el de evitar el colapso de la red eléctrica ante el incremento progresivo del parque de vehículos eléctricos.

“Actualmente, la infraestructura de la red eléctrica no está dimensionada para asumir el número de puntos de recarga que se prevé necesario ni para gestionarlos de forma simultánea”, sostiene la investigadora de la UCO Aurora Gil. Por ello, en lugar de apostar por una multiplicación masiva de puntos de recarga, el equipo propone una gestión más eficiente de las estaciones de recarga mediante un modelo matemático en el que los propios vehículos se recargan de forma cooperativa y en el que la gamificación y la flexibilidad actúan como incentivos.

El modelo parte de una situación habitual: cuando una persona recoge su vehículo de un aparcamiento tras varios días de estancia --como ocurre en aeropuertos o estaciones de tren-- lo encuentra completamente cargado y al menor coste posible. Durante ese período de conexión, el modelo ha determinado el momento más favorable para realizar la recarga --cuando la electricidad es más económica o la red está menos saturada-- y ha evaluado en qué medida el vehículo puede contribuir a la recarga de otros, sin comprometer su batería y dentro de límites estrictamente controlados.

Para ello, se ha utilizado un modelo de optimización basado en programación lineal entera mixta que tiene en cuenta distintas variables: el modelo del vehículo, el tipo de batería, el coste de la electricidad y la duración prevista de la conexión. Aunque los datos empleados proceden de hábitos de consumo registrados en Estados Unidos, las conclusiones obtenidas son extrapolables a cualquier entorno urbano.

El modelo incorpora, además, restricciones precisas para preservar la integridad de las baterías: la energía de un vehículo ya cargado solo puede cederse una vez a otro y únicamente cuando el nivel de carga se encuentre entre el 20% y el 90%, aproximadamente. “Esta transferencia solo se autoriza en el escenario óptimo y cuando el modelo así lo determine. Deben confluir múltiples condiciones para que llegue a producirse”, explica el investigador de la UCO, Joaquín Garrido.

A diferencia de las gasolineras, donde el repostaje es inmediato, o de las estaciones de recarga comerciales, donde la energía se suministra de forma continua hasta completar la carga, este modelo aprovecha el tiempo que el vehículo permanece conectado más allá de lo estrictamente necesario para proporcionar ventajas adicionales.

A cambio de ceder el control de esa conexión prolongada al sistema, los usuarios reciben recompensas propias del mundo de los juegos: puntos, ascensos de nivel --bronce, plata y oro-- o descuentos directos en el coste de la recarga. Con ello, la iniciativa persigue tanto mejorar la experiencia del usuario como fomentar una mayor conciencia energética en la ciudadanía.

El estudio, publicado en la revista 'Scientific Reports' y realizado por los investigadores Francisco de Larriva Serrano, Joaquín Garrido Zafra, Juan José González Ramos y Antonio Moreno-Muñoz, así como por la investigadora Aurora Gil de Castro, se enmarca en el proyecto 'Seawall', que contempla entre sus objetivos la recarga inalámbrica de los vehículos eléctricos.