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L’optimisation du cycle de vie des batteries - BOLT

Un outil de simulation développé par WSP pour l’analyse de l’électrification et de l’optimisation des parcs de véhicules. Prenez contact avec nous pour en savoir plus.         

Un outil pour les véhicules électriques

L’outil de simulation de l’optimisation du cycle de vie des batteries de WSP (BOLT) aide les exploitants de parcs de véhicules de transport en commun publics et privés à tracer la voie de l’avenir pour des parcs à faible émission.

BOLT peut simuler l’ensemble du réseau de trajets d’une société de transport en commun et créer un indice de potentiel d’électrification (IPE) pour le système du réseau qui établit les blocs de trajets et d’horaires pouvant faire l’objet d’une électrification immédiate, des trajets clés à cibler pour une conversion à court terme et une feuille de route pour le passage à plus long terme à un parc à émission nulle.

Des études récentes prédisent une forte adoption de l’électrification des parcs de véhicules utilitaires partout dans le monde, estimant que, d’ici 2040, 50 % des autobus sur terre seront électriques.

Simuler des scénarios réalistes basés sur les infrastructures requises

BOLT utilise les réseaux et horaires des trajets existants pour simuler des scénarios réalistes, incluant les correspondances entre blocs de véhicules, pour déterminer les infrastructures nécessaires (points de recharge à la gare et en chemin) et le bloc optimal pour un véhicule parmi différentes attributions de trajets (facteurs économiques et environnementaux).

Perspective du coût d’opération du cycle de vie

 L’outil polyvalent éprouvé de WSP évalue de nombreuses technologies de propulsion du point de vue du coût d’exploitation sur le cycle de vie, en tenant compte de tous les facteurs critiques pour la simulation de l’autonomie des (AEB).


Études de faisabilité de l’implémentation de véhicules à faible émission

BOLT produit des études de faisabilité très exactes de la mise en œuvre de parcs de véhicules électriques, qui fournissent aux exploitants la bonne combinaison de types de véhicules, de types de batteries et de configurations des chargeurs nécessaires pour leurs infrastructures d’exploitation.

Analyses de plusieurs modèles de véhicules, des composantes et des technologies sous de multiples conditions

Les sociétés de transport en commun et administrations municipales peuvent simuler le déploiement d’AEB à la grandeur de la région qu’elles desservent dans de nombreuses conditions, en combinant les caractéristiques d’électrification à des techniques de planification du transport en commun.

La vaste base de données de BOLT contient les modèles et spécifications de plus de 25 fabricants d’AEB, y compris des centaines de tailles de batterie et de composantes auxiliaires, comme des appareils de chauffage, de conditionnement d’air et plus encore. Il est facile d’y faire des mises à jour et d’ajouter de nouveaux modèles d’autobus et de nouvelles composantes et technologies.

BOLT crée et exécute de multiples scénarios d’électrification en quelques minutes

Le processus de simulation commence avec le gabarit de réseau de trajets de BOLT. Une fois que le réseau de trajets y est versé, BOLT analyse les données et peut ensuite générer des rapports de solutions adaptables (analyse d’itinéraires types, analyse de blocs, groupe de blocs) en fonction des paramètres sélectionnés.

BOLT permet l’analyse rapide, efficiente et efficace de nombreux scénarios d’électrification possibles dans la planification du transport en commun, en tenant compte d’un vaste éventail de paramètres et de variables, dont les suivants :

  • taille de la batterie
  • technologie de recharge
  • emplacement des chargeurs
  • nombre de chargeurs
  • recharge à la gare ou en chemin
  • modèle de l’autobus
  • fabricant de l’autobus
  • poids du véhicule
  • chauffage, ventilation et conditionnement
    d’air (CVCA)
  • géométrie du trajet
  • capacité et charge de passagers
  • conditions saisonnières
  • relief
  • horaire quotidien
   

 De nouveaux scénarios peuvent être créés et exécutés en quelques minutes. Une fois que l’utilisateur a défini une solution ou un ensemble de solutions avec une taille de batterie et des systèmes de recharge convenables, BOLT produit une évaluation qui comprend les coûts d’investissement et les coûts d’exploitation sur le cycle de vie. BOLT effectue également des analyses de coûts pour comparer les coûts de scénarios d’électrification à ceux d’autobus existants au diesel ou au GNC.

BOLT a été utilisé chez des sociétés de transport en commun clientes du monde entier, leur permettant une prise de décisions facile et efficace. Dans le cadre de démonstrations récentes, des clients ont pu voir comment ils peuvent électrifier jusqu’à 85 % de leur réseau en utilisant les technologies d’AEB existantes.

L’analyse que permet BOLT aide à cerner des enjeux clés touchant à l’électrification des parcs de véhicules et d’aborder des questions reliées à l’optimisation de l’exploitation de ces parcs, comme l’utilisation de l’électrification pour réduire les émissions de gaz à effet de serre sans compromettre l’exploitation du parc et l’autonomie actuelle de ses véhicules.

BOLT permet aux exploitants de parcs de véhicules privés de comparer des fabricants d’autobus et des tailles de batterie en utilisant une approche éprouvée, impartiale (FEO ou neutre sur le plan technologique) et validée pour l’optimisation de l’autonomie et des trajets.

BOLT en action

L’outil exclusif de WSP a été utilisé chez sept clients, soit les sociétés de transport en commun de Calgary, d’Halifax, de Londres, de Los Angeles, de King County Metro et de Boston (MassDOT), ainsi qu’à Lima, au Pérou.

FOIRE AUX QUESTIONS (FAQ)

BOLT aide les exploitants de parcs de véhicules lourds de transport en commun à explorer l’autonomie de leurs véhicules étant donné différentes conditions et variables d’exploitation.

BOLT détermine la consommation énergétique de véhicules au kilomètre et suit l’état de charge des batteries en fonction des caractéristiques des véhicules (poids et charge de passagers), en tenant compte des charges parasites, des appareils CVCA et de conditions externes, y compris le relief du trajet et les conditions météorologiques saisonnières. Se reporter à la figure ci-dessous, Facteurs déterminant la consommation énergétique.

Facteurs déterminant la consommation énergétique

 

La base de données de BOLT comprend les spécifications de fabricants d’autobus et des données sur la consommation énergétique de différentes chaînes cinématiques et appareils de CVCA. Des conditions d’exploitation comme la température extérieure, la météo, la charge de passagers, l’horaire quotidien et le relief (altitude) sont en outre cartographiés dans l’algorithme de BOLT pour évaluer leur incidence sur les kWh au kilomètre.

BOLT peut être utilisé pour déterminer si un véhicule électrique donné peut parcourir sans problème un trajet ou bloc (groupe de trajets/nombre de trajets à effectuer quotidiennement par un véhicule) ou si la recharge en chemin est nécessaire.

BOLT peut ajouter des emplacements de recharge en chemin dans une simulation pour évaluer l’amélioration qui en découlerait de l’IPE du réseau et le pourcentage des trajets analysés pouvant être effectués sans problème par le véhicule électrique.

Le rapport d’analyse d’itinéraires types simule la consommation électrique de l’autobus pour un itinéraire type, un autobus, une batterie ou d’autres paramètres précis et les présente en unités européennes ou américaines.

 BOLT présente l’état de charge des batteries pour chaque itinéraire type, selon la saison, l’horaire quotidien et les caractéristiques d’achalandage, par arrêt et pour tout le trajet.

Le rapport d’analyse de bloc simule la consommation électrique pour chaque bloc, autobus, batterie et autre paramètre en unités européennes ou américaines. Les chargeurs sont utilisés pour calculer le bilan énergétique pour un bloc d’autobus donné. Le rapport contient un tableau et un diagramme de l’utilisation de la batterie.

BOLT calcule l’état de charge de chaque bloc d’autobus (trajets parcourus quotidiennement) par trajet ou pour tout le bloc, selon la saison, l’horaire quotidien et les caractéristiques d’achalandage.

 

 Plus d’un bloc peut être sélectionné pour produire un rapport de groupe de blocs.

BOLT produit aussi de l’information sur l’IPE pour le pourcentage de blocs ou des activités quotidiennes qui peut être électrifié en utilisant un groupe sélectionné de véhicules et de tailles de batteries. À l’aide de BOLT, les exploitants de parcs de véhicules peuvent explorer les tailles de batteries, types de chargeurs et politiques de recharge afin d’améliorer l’électrification de leurs activités.

De plus, BOLT montre l’état des facteurs de charge de passagers pour chaque type d’autobus, restreignant l’usage d’autobus de faible capacité pour certains trajets en fonction des caractéristiques d’achalandage.

La base de données de BOLT comprend de nombreuses spécifications de chargeurs et de nombreux paramètres sur la vitesse de transfert de puissance, qui peuvent être utilisés pour suivre la recharge en chemin, aux gares ou dans des terminus majeurs par l’entremise d’un réseau sans fil pour assurer le transfert de puissance au véhicule durant la recharge à une escale ou à la fin de la journée. 

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BOLT contient actuellement les données de 25 fabricants d’autobus électriques en Europe, en Amérique du Nord, en Asie et en Amérique du Sud.

Des mises à jour constantes font en sorte que tous les nouveaux produits et nouvelles technologies sur le marché par ces fabricants y sont intégrés.

WSP travaille actuellement à des moyens d’optimiser l’établissement de blocs pour les autobus électriques et l’emplacement des chargeurs afin de minimiser la consommation énergétique tout en respectant les règlements visant les infrastructures et l’établissement d’horaires. Le coût de l’énergie en fonction des types de jours et des horaires font partie des paramètres pris en considération.

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