P3. Movilidad eléctrica
Alcance
Objetivo General
Proponer nuevas soluciones para un sistema multimodal de transporte sostenible, teniendo en cuenta los patrones de desplazamiento y necesidades de transporte en ciudades intermedias, en concordancia con el desarrollo y adopción de tecnologías de generación y consumo eficiente, con el fin de evaluar el impacto de dicho sistema (al ser considerado como un nodo prosumidor) y su interacción con la red.
Objetivos Específicos
1 – Caracterizar la demanda actual y la demanda proyectada, a través de un trabajo de campo, con el fin de entender las necesidades de movilidad de la región de impacto..
2 – Desarrollar alternativas de solución de modos de transporte sostenible y su sistema de recarga, a través de procesos de diseño y desarrollo de productos, con el fin de articular una línea de transporte sostenible multimodal.
3 – Integrar las soluciones del sistema multimodal (terrestre + fluvial + estación), con el fin de evaluar viabilidad técnica y económica.
4 – Desarrollar un método de optimización para la toma de decisiones de la configuración de un sistema multimodal, considerando las restricciones técnicas de los vehículos y los requerimientos de los usuarios.
5 – Analizar la viabilidad económica para un sistema multimodal, considerando los esquemas de operación y la posible interacción con la red, con el fin de entender la movilidad sostenible como nodo prosumidor.
Contenido audiovisual
Resultados esperados
El Proyecto #03 de Movilidad Sostenible pretende contribuir al programa ENERGETICA 2030, a través de la creación de un nodo prosumidor, correspondiente a la implementación experimental de un sistema piloto de transporte multimodal. Dicho sistema comprenderá los siguientes resultados:
• Kit de conversión: Desarrollo de tecnología para convertir motocicletas a propulsión híbrida (Combustión/Eléctrica).
• Embarcación fluvial eléctrica solar: Unidad de navegación fluvial, propulsada con motores eléctricos alimentados por energía solar y baterías recargables.
• Estación de carga fotovoltaica: Unidad de recarga para sistemas de transporte eléctrico, combinando la generación de energía a través de sistemas fotovoltaicos y compensando las necesidades energéticas desde el sistema interconectado nacional.
• Modelo de planeación: Modelo de optimización para la planeación y configuración de sistemas de transporte sostenible multimodal.
• Modelo de operación: Se espera obtener un software que realice una estrategia de coordinación y aspectos económicos y operacionales del sistema.
Productos esperados del proyecto
– 6 Artículos de Investigación categoría A1.
– 4 Artículos de Investigación categoría A2.
– 5 Artículos de Investigación categoría B.
– 1 Libro categoría B.
– 1 PatentePatentes de invención o modelos de utilidad solicitados o en proceso de concesión.
– Participación en 12 eventos científico, tecnológico y de innovación (congresos, seminarios, foros, conversatorios, talleres, entre otros).
– Organización de 1 evento científico, tecnológico y de innovación (congresos, seminarios, foros, conversatorios, talleres, entre otros).
– 2 Diseños industriales.
– 2 Software certificado o validados
– 1 spin off o start-up
– 4 Estudiante de doctorado formados.
– 5 Estudiantes de maestría formados
– 10 Estudiantes de pregrado vinculados
Producción científica
Espinosa, J. J., & Ruiz, S. (2019). Optimal vehicle-to-grid strategy for a fleet of EVs considering the batteries aging. Ingeniería e Investigación, 39(2), 69-75. https://doi.org/10.15446/ing.investig.v39n2.78639
Villa, Daniel, Montoya, Alejandro, & Ciro, Juan M.. (2019). The electric boat charging problem. Production, 29, e20190067. Epub September 23, 2019. https://doi.org/10.1590/0103-6513.20190067
Polanía-Restrepo, S., Jaramillo-González, S., & Osorio-Gómez, G. (2020). Electric hybridization kit for modification of a manual transmission motorcycle. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 1-8. https://doi.org/10.1007/s12008-020-00649-w
Lopez, J. L., Sierra, J. E., & Medina, B. Telemetry System Proposal for Remote and Real-Time Measurements in a Multimodal Transport System. http://es.revistaespacios.com/a20v41n32/20413218.html
Formación a nivel de Doctorado | ||
Autores | Título | |
Gabriel Espitia-Mesa | «A method for increasing energy collection in curved photovoltaic surfaces». Universidad EAFIT, Doctorado en Ingeniería. Asesor: Ricardo Mejía Gutiérrez. | |
Formación a nivel de Maestría | ||
Autores | Título | |
Isabel Cárdenas Gómez | «Coordinated Charging Strategy for a Network of Photovoltaic Charging Stations (PVCSs): a trade-off between Stations Operator and Electric Vehicles (EVs) users». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Ricardo Mejía Gutiérrez. | |
Simón Polanía-Restrepo | «Electric Hybridization kit for modification of a manual transmission motorcycle» Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Gilberto Osorio Gómez | |
Daniel Alejandro Villa Buitrago | «The electric riverboat charging problem». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Alejandro Montoya | |
Rafael Sanín Escobar | «Aplicaciones de segunda vida de batería». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Alejandro Velásquez | |
Erick Santiago Giraldo-Pérez | «A method for comparing the hydrodynamic resistance of boats in planing regime through experimental, numerical and statistical approaches» Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Gilberto Osorio Gómez, Co-asesor: Esteban Betancur | |
Erick Santiago Gómez Oviedo | «Management of reconfigurable battery system to improve its charge and discharge operation». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Ricardo Mejía Gutiérrez. | |
Camilo Vélez Gómez | «Modelos de optimización para una operación fluvial con botes eléctricos». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Alejandro Montoya | |
Laura María Moreno Durango | «Methodology for the development of a standard hybridization kit on Street motorcycles». Universidad EAFIT, Maestria en Ingenieria. Asesor: Gilberto Osorio Gomez, CoAsesor: Jorge Cordoba Morales. | |
Jhon Fernando Vargas | «Multi-Objective Control of a low-displacement Street Hybrid Motorcycle for Different Driving Modes». Universidad EAFIT, Maestria en Ingenieria. Asesor: Gilberto Osorio Gomez, CoAsesor: Tatiana Manrique Espindola. | |
Joan Francisco Alvarado Molina | «Impacto en estaciones de recarga de fallas en el sistema eléctrico». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Alejandro Velásquez | |
Juan David Mira Pineda | «Development of an efficiency-based method for propulsion architecture definition in electrically-powered vessel design». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Ricardo Mejía Gutiérrez. | |
Santiago Echavarría Correa | «Battery degradation analysis in Electric Vehicles operation through an IoT Monitoring Platform». Universidad EAFIT, Maestría en Ingeniería. Asesor: Ricardo Mejía Gutiérrez, CoAsesor: Alejandro Montoya. | |
Autores | Título |
Daniel Villa | “A Taxonomy Of Energy Consumption Models For Electric Vehicles” en Proceedings del MOVICI-MOYCOT-2018-WTDSME: Technologies and developments in electric mobility systems (2018) |
Isabel Cárdenas-Gómez | “Analysis of relevant variables to monitor a photovoltaic charging station through the Function to Data Matrix (FDM) method” in Proceedings of the MOVICI-MOYCOT-2018-WTDSME: Technologies and developments in electric mobility systems (2018) |
Simón Polanía Restrepo | “Defining engineering characteristics of an electric kit for motorcycle hybridization in the Colombian context using QFD» in Proceedings of the MOVICI-MOYCOT-2018-WTDSME: Technologies and developments in electric mobility systems (2018) |
Rafael Sanín | “Design of a PV charging station by implementing the VDI 2206” in Proceedings of the MOVICI-MOYCOT-2018-WTDSME: Technologies and developments in electric mobility systems (2018) |
Simón Polanía Restrepo | “Desarrollo de soluciones híbridas para modificación de motocicletas de combustión interna” Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Erick Santiago Giraldo Pérez | Diseño de un casco hidrodinámicamente eficiente de un bote eléctrico solar para el transporte de pasajeros” Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Santiago Gómez-Oviedo | “Desarrollo de un sistema de acumulación hibrido de energía para mejorar el desempeño de embarcaciones fluviales eléctricas» Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Isabel Cárdenas Gómez | “Análisis del comportamiento de las estaciones de carga publica para vehículos eléctricos” Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Rafael Sanín | “Viabilidad técnica de una batería de segunda vida en un sistema distribuido de generación y almacenamiento de energía fotovoltaica” Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Daniel Villa | “Localización de estaciones de carga para botes eléctricos en un contexto fluvial” Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Daniel Villa | “Estrategia de gestión de energía para un bote eléctrico en un contexto fluvial mediante optimización de velocidades” Cumbre colombo francesa de educación superior, investigación e innovación – COLIFRI 2019. Medellín, Colombia – 12 al 14 de junio (2019) |
Santiago Sánchez | “A Remote Monitoring System for Charging Stations with Photovoltaic Generation” In: (eds) Applied Computer Sciences in Engineering. WEA 2019. Communications in Computer and Information Science, vol 1052. Springer, Cham. Workshop on Engineering Applications (WEA 2019), 16-18 Octubre 2019. |
Ricardo Mejía-Gutiérrez, Mauricio Fernández, Eberto Porto, Simón Polanía, Erick Santiago Giraldo, Erick Santiago Gómez, Andrés Emiro Díez, Daniel Villa, Camilo Vélez, Isabel Cárdenas. | “Análisis de la movilidad eléctrica como potencial nodo prosumidor” Presentación Workshop de Avance #1 ENERGETICA’2030. Abril. 8-10 (2019). Medellín, Colombia. Institución Organizadora: UNAL, Comunidad(es): Alianza ENERGETICA 2030. |
Ricardo Mejía-Gutiérrez, Esteban Betancur, Eberto Porto, Camilo Vélez, Laura Moreno, Mauricio Fernández, Melissa Rodríguez | “Potencial de la electrificación de la movilidad en las ciudades intermedias” Presentación Workshop de Avance #2 ENERGETICA’2030. Sept. 25-27 (2019). Medellín, Colombia |
Semaria Ruiz-Alvarez | «State of the Art in Strategies Allowing the Integration of a Shared EVs Service and the Active Participation of EVs With the Power Network» 2019 IEEE 4th Colombian Conference on Automatic Control (CCAC), Medellín, Colombia, 2019, pp. 1-6. doi: 10.1109/CCAC.2019.8921301 |
Santiago Gómez-Oviedo | «An Interactive Tool For Propeller Selection According to Electric Motor Exploration: An Electric Boat Design Case Study» in Proceedings of the 9th IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC’2020). June 23-26, 2020 |
Erick Giraldo-Pérez | “Influence of energy consumption on battery sizing of electric fluvial vessels: a Colombian Case Study” 15th international conference on ecological vehicles and renewable energies (EVER 2020). Monaco, September 10-12, 2020. |
Juan-David Mira | “Preliminary design tools applied to a solar powered vessel design: A South American river analysis” 15th international conference on ecological vehicles and renewable energies (EVER 2020). Monaco, September 10-12, 2020. |
Laura M. Moreno-Durango | «Characterization of Street Motorcycles for Development of a Hybrid Kit» Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer |
Jhon Fernando Vargas | «Multi-Objective Driving Strategies for Hybrid Electric Motorcycles with Parallel Configuration» Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer |
Joan Alvarado | “Discrete solar tracking” Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer. |
Juan-David Mira | “Preliminary Sizing of a Propulsion Unit for an Electrically-Powered Vessel Using a Screw Propellers Performance Comparison Tool” Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer. |
Camilo Vélez | «Electric vehicle routing problem with nonlinear charging function and battery degradation» Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer. |
Camilo Vélez | «Infrastructure estimation for a freight-personal transport operation with an electric boat on the Magdalena River» Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer. |
Santiago Echavarría | “Development of an IoT platform for monitoring electric vehicle behaviour” Workshop on Engineering Applications (WEA 2020), October 7-9, 2020. Springer. |
Director del proyecto
Equipo de Trabajo
Andrés Emiro Díez Restrepo
José Valentín Antonio Restrepo Laverde
Mauricio Figueroa Carrillo
Melissa Rodríguez Mejía
Jairo Jose Espinosa
Eberto Porto Mass
Rafael Paternina Carrascal
Miguel Angel Romero Garavito
Jorge Luis Márquez De La Espriella
Dolly Tatiana Manrique Espíndola
Jorge Hernán Córdoba Morales
Juan Camilo Tejada Orjuela
Edgar Virgilio Rincón Gil
Javier Emilio Sierra Carrillo
Jose López
Boris Alexander Medina Salgado
Ricardo Mejía Gutiérrez
Gilberto Osorio Gómez
Alejandro Velásquez López
José Alejandro Montoya Echeverri
Esteban Betancur Valencia
Mauricio Fernández Montoya
Harvy Correa Herrera
Andrés Felipe Osorio Henker