Los vehículos eléctricos son el futuro de la industria automotriz. Este año ya hay más de 2,5 millones de BEV y PHEV en Estados Unidos, y se espera que aumente. Hay más de 2,3 millones de vehículos eléctricos (EV) en Europa. En la India, la cifra superó los 1,3 millones.
Dejando a un lado la batería, un factor clave para el éxito de un vehículo eléctrico que rara vez se analiza es el software integrado. Un sistema integrado es una combinación de aplicaciones de hardware y software diseñadas para realizar tareas específicas.
Un motor de combustión interna (IC) convencional tiene sistemas mecánicos complejos para controlar y gestionar el vehículo. Este motor está compuesto por más de 2.000 piezas mecánicas. Sin embargo, el motor eléctrico de un vehículo eléctrico es más sencillo en el sentido de que el control y la gestión del vehículo se atribuyen enteramente al software de a bordo.
El software es esencial para una adecuada gestión de los vehículos eléctricos. Por ejemplo, el software de mantenimiento predictivo es un componente crítico para el funcionamiento seguro de su batería y su sistema de gestión de batería.
Repasemos algunas de las otras funciones importantes que desempeña el software automotriz en un vehículo eléctrico.
Operación
Básicamente, el software de un vehículo eléctrico reemplaza el sistema mecánico que se encuentra en los vehículos IC y es responsable de múltiples aspectos de un EC. Controla el sistema de gestión de la batería, el motor del vehículo y la electrónica de potencia. Por ejemplo, la electrónica de potencia se encarga de convertir el voltaje CC de la batería en voltaje CA requerido por el motor. El software incorporado controla este proceso y garantiza que la energía se entregue de manera eficiente y confiable.
Además, el software de control del motor controla la velocidad y el par del motor, determinando qué tan rápido acelera el vehículo y cuánta energía se utiliza. Este software también garantiza que el motor funcione dentro de límites de temperatura seguros y lo protege de sobrecargas.
Mantenimiento
El mantenimiento y las reparaciones de vehículos eléctricos son diferentes a los de los vehículos tradicionales, en parte debido al importante papel del software integrado. Aquí es donde el mantenimiento predictivo es importante para garantizar un rendimiento óptimo del vehículo, evitar averías y prolongar la vida útil de su vehículo.
El software de mantenimiento predictivo puede enviar alertas en tiempo real para programar el mantenimiento antes de que ocurra una falla. Este software monitorea y recopila datos de los diferentes componentes y sistemas del vehículo eléctrico, notificando al conductor sobre cualquier problema potencial según las especificaciones del vehículo. Esto ayuda a evitar tiempos de inactividad inesperados y reduce potencialmente los costos de reparación.
El software de mantenimiento predictivo también analiza los datos de varios sensores instalados en el vehículo eléctrico, como los que miden el voltaje de la batería, la temperatura del motor y la presión de los neumáticos.
Navegación
Debido a que los vehículos eléctricos tienen una autonomía limitada según la carga de la batería, es común planificar previamente la mayoría de las rutas. Nadie quiere sufrir retrasos o quedar varado debido a una batería agotada.
El software del vehículo eléctrico proporciona datos sobre el estado de la batería y puede predecir la distancia recorrida entre cargas. El software de navegación inteligente también puede ofrecer la ruta más corta y menos concurrida a un destino para aprovechar al máximo la batería y localizar las estaciones de carga más cercanas.
Seguridad
El software integrado es fundamental para la seguridad de los vehículos eléctricos, ya que garantiza que funcionen correctamente y al mismo tiempo protege contra posibles peligros. Los sistemas de control electrónico de un vehículo eléctrico están más estrechamente acoplados que en cualquier motor IC. La conectividad entre los sistemas integrados de un vehículo eléctrico debe garantizar la seguridad y el rendimiento del vehículo.
Además de monitorear y ayudar a mantener el rendimiento del vehículo, algunos vehículos eléctricos tienen software que puede detectar posibles colisiones, utilizando sensores y cámaras que advierten al conductor o aplican los frenos automáticamente si es necesario.
Rendimiento del coche
En los vehículos eléctricos, el software no sólo es esencial para el funcionamiento, sino que también respalda mejoras en el diseño del vehículo. Los datos de diagnóstico se comparten con servidores en la nube que analizan los datos para mejorar la seguridad y el rendimiento. Esto es importante porque los fabricantes de vehículos eléctricos todavía tienen desafíos que superar.
La industria debe encontrar formas viables de reducir los costos adicionales y al mismo tiempo aumentar la autonomía y reducir los tiempos de carga. La seguridad de las baterías es otra área que requiere más I+D.
Los datos recopilados por el software para vehículos eléctricos también son útiles para determinar ubicaciones y mejoras para nuevas infraestructuras de carga.
Actualizaciones de software
Las actualizaciones de software en los vehículos tradicionales suelen realizarse mediante cables. Por otro lado, el software de los vehículos eléctricos se realiza principalmente de forma inalámbrica, mediante actualizaciones inalámbricas (OTA). Es extremadamente importante que el software del vehículo eléctrico se actualice periódicamente y según sea necesario para garantizar la seguridad y la funcionalidad del vehículo. Las actualizaciones OTA seguirán siendo la forma de mantener el software de los coches eléctricos.
El software integrado incluye funciones de ciberseguridad como cifrado y protocolos de comunicación seguros para proteger contra piratas informáticos y acceso no autorizado a los sistemas del vehículo.
Conducción autónoma
Los vehículos eléctricos han allanado el camino para el desarrollo de la conducción conectada y autónoma. La dependencia del control de software para todas las operaciones de los vehículos eléctricos significa que pueden automatizarse más fácilmente que los vehículos con motor IC. Utilizando la tecnología de motores eléctricos, los coches eléctricos se pueden controlar con precisión, incluso si su movimiento se gestiona de forma remota mediante un servicio en la nube.
El software para vehículos eléctricos que permite la conducción autónoma tiene el potencial de mejorar la seguridad, reducir la congestión y aumentar la eficiencia en la carretera. El software cuenta con sensores avanzados, algoritmos de aprendizaje automático y tecnología de mapeo.
Sin embargo, todavía existen obstáculos antes de que la conducción autónoma se generalice. Por ejemplo, los automóviles conectados requieren una amplia infraestructura relacionada con el Internet de las cosas que debe funcionar para comunicarse y navegar de forma segura en tiempo real sin fallas. La seguridad del tráfico también es una preocupación que debe abordarse antes de que los vehículos sin conductor puedan circular por las carreteras.
Además, mientras que los vehículos eléctricos mejoran continuamente la eficiencia de la batería para lograr la mayor autonomía posible, los coches autónomos requieren una gran cantidad de energía para sensores, conectividad y computación. La industria del automóvil eléctrico debe abordar la necesidad de lograr mayores autonomías de conducción y al mismo tiempo reducir costes y tiempos de carga.
A pesar de estos desafíos, los vehículos eléctricos son un primer paso importante hacia el desarrollo de automóviles autónomos y conectados. A medida que la tecnología continúa evolucionando, esperamos mejoras continuas en los vehículos eléctricos y autónomos, acercándonos cada vez más a un futuro totalmente autónomo.
Conclusión
El software integrado es crucial para el funcionamiento del vehículo eléctrico, ya que desempeña un papel vital en el funcionamiento, mantenimiento, navegación, seguridad y protección del vehículo. Esta tecnología ya ha alcanzado hitos importantes, pero aún hay margen de mejora. Los principales objetivos del desarrollo de vehículos eléctricos son aumentar la autonomía, reducir los tiempos de carga y reducir costes, garantizando al mismo tiempo el cumplimiento de las normas de seguridad.
Sólo los vehículos totalmente eléctricos con software integrado podrán volverse totalmente autónomos en el futuro. El software automotriz involucrado en la comunicación con sensores, la conexión a la infraestructura de IoT y la navegación y el movimiento informáticos desempeñarán un papel clave para lograrlo.
En general, el desarrollo continuo de software integrado para vehículos eléctricos es esencial para el crecimiento y el éxito de la industria y el futuro de la conducción autónoma.
