Cloud-Enabled
Battery Solution - CEBS

L’IoT a supporto della sostenibilità nella mobilità elettrica

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La svolta nella mobilità dipende dalle batterie

L'allontanamento dai combustibili fossili sta conducendo ad una svolta nella mobilità su strada, e le batterie si stanno profilando come gli accumulatori di energia dominanti nel settore della mobilità. Veicoli a batteria di ogni tipo e per ogni gruppo target forgiano l'immagine dei centri urbani europei. Due elementi risultano decisivi per il successo di questi mezzi: la sostenibilità dell'intero sistema e la durata delle batterie. Sono proprio queste ultime a rappresentare uno dei componenti più costosi dei motori elettrici.

Le prestazioni e la durata delle batterie dipendono fortemente, tra le altre cose, dalle variazioni delle condizioni ambientali e dai segni di usura. Per questo è necessario monitorare le prestazioni e anche la temperatura delle celle della batteria nonché regolare opportunamente l'utilizzo e la carica, in modo da prolungarne la durata.

Monitorare nel cloud lo stato delle batterie grazie all'IoT

La Cloud-Enabled Battery Solution di Concept Reply si avvale dell'uso di sensori IoT che monitorano lo stato delle singole celle integrate nella batteria e trasmettono i dati, estratti dal BMS (Battery Management System) mediante un gateway esterno, ad un servizio su cloud tramite telefonia mobile, o eventualmente WLAN, per una valutazione da parte dell’utente.

La soluzione legge sistemi di batteria di tutti i produttori in tempo reale nel cloud e li memorizza. Lo stato di carica e la temperatura sono decisivi per la scelta della corretta tensione di carica. È quindi possibile utilizzare le informazioni relative a questi parametri, ricevute in tempo reale, per aumentare considerevolmente la durata della cella, incrementando così il valore di mercato del veicolo. Inoltre, è possibile impedire efficacemente eventuali danni dovuti a un'usura prematura e quindi i costi correlati.

Allo stesso tempo, i dati raccolti possono anche fornire informazioni per lo sviluppo di prodotti della prossima generazione di veicoli.

Con il sistema CEBS, è possibile sia avviare aggiornamenti over the air del firmware sia eseguire procedure in tempo reale per analizzare lo stato delle celle della batteria o per ottimizzare i processi di carica.

Il sistema completo soddisfa i comuni standard di sicurezza e crittografia in funzione della rispettiva tecnologia impiegata: da BMS a gateway, da gateway al cloud e ritorno.

Potenzialmente, anche i fornitori di energia possono sfruttare i dati sullo stato delle batterie connesse alla rete elettrica dell'edificio per prevedere con maggiore esattezza il consumo energetico e poter regolare così in modo più efficiente la produzione di elettricità.

Casi d'uso basati sui dati

Mobilità urbana sostenibile

L'esempio di un autobus a batteria illustra i vantaggi economici che il sistema offre sia ai produttori che ai gestori del veicolo. In un autobus a batteria, molteplici componenti sono montati in diverse posizioni: nella parte posteriore, sul fondo e sulla parte superiore. In ogni punto sono presenti temperature ambientali diverse, che vengono attivamente confrontate dal BMS al fine di aumentare l'efficienza.

Le informazioni archiviate nel cloud relative alle batterie (capacità, materiale) e ai processi (algoritmi o calcoli) per l'entità della carica aiutano il BMS a sfruttare in modo ottimale le numerose celle della batteria dell'unità durante il funzionamento e la ricarica a compensare le oscillazioni e a scegliere le intensità di carica più delicate possibile. Tutto ciò avviene sulla base dei comportamenti d'utilizzo dell'unità a batteria "appresi".

Componenti affidabili del veicolo costituiscono il vantaggio che i gestori e i produttori traggono da un monitoraggio preventivo. I vantaggi per le imprese o per i gestori di flotte sono tempi di downtime ridotti, una maggiore durata di vita con conseguenti costi ridotti, nonché un valore residuo pianificabile. In questo modo, il sistema fornisce un contributo prezioso per una gestione ottimizzata delle batterie, anche a livello di flotta, e svolge un ruolo decisivo per l'autonomia e la dinamica dei veicoli elettrici.

Concept Reply è il partner di sviluppo hardware e software del gruppo Reply specializzato nell'innovazione IoT. Offre soluzioni nei settori di Smart Infrastructure, Industrial IoT e Connected Vehicle. Dall'idea iniziale attraverso la fase concettuale all'implementazione, la fase operativa e quella di supporto. I numerosi specialisti IoT dell'azienda coprono: dalla progettazione e sviluppo dell'hardware all'implementazione del software in ambienti embedded, fino al software di edge computing o alle applicazioni cloud.