Ter um veículo ICE e não saber muito sobre os detalhes do processo de reabastecimento não é grande coisa - é tão simples que realmente não importa. Com carros elétricos, é certamente aconselhável que você esteja familiarizado com o processo de carregamento, pois ele tem impacto na experiência do usuário.
Ao reabastecer você espera de dois a três minutos, paga o valor de acordo com o volume de combustível que recebeu e pronto. Porém, se você tem um carro elétrico, muitas vezes o “posto de combustível” é a sua própria casa e você precisa ter conhecimento da instalação elétrica e dos equipamentos do seu carro. E quando carrega em postos de carregamento públicos, também há coisas que precisa de saber, por exemplo, a potência máxima de carregamento do carregador e do seu carro. Vamos tentar esclarecer o tema da cobrança.
Carregamento CA
A esmagadora maioria das sessões de carregamento que ocorrem num veículo elétrico são deste tipo. O princípio é simples. A interface doméstica ou pública fornece corrente CA. O carregador de bordo do veículo converte a eletricidade CA em CC para carregar a bateria.
Para determinar a potência máxima de carregamento do nosso carro, precisamos saber duas coisas. Em primeiro lugar, as especificações eléctricas da nossa instalação eléctrica doméstica ou da interface pública e as especificações relevantes do carregador de bordo do automóvel.
A instalação eléctrica doméstica pode ser monofásica ou trifásica. A potência monofásica é calculada da seguinte forma: P= V * I. A tensão monofásica depende de onde você mora e na Europa é 230V. Multiplicando pela corrente temos a potência de carga que a instalação elétrica pode fornecer.
Por exemplo se tivermos tensão de 230V e corrente de 32A, a potência de carga é de 7,36 kW (230V * 32A). No caso de eletricidade trifásica, com tensão de 400V e corrente de 32A, a potência de carga é calculada da seguinte forma: P= V * I * √3 = 400V * 32A * 1,732 = 22 kW. É óbvio que uma instalação eléctrica trifásica pode fornecer muito mais potência do que uma instalação monofásica.
Vamos para o carro agora. Se o carregador de bordo corresponder à instalação elétrica, a energia fornecida ao carro é a mesma. Por exemplo, se tiver um Mercedes-Benz EQS com o carregador de bordo opcional de 22 kW, pode tirar o máximo partido da instalação elétrica trifásica acima referida e carregar o seu automóvel com 22 kW utilizando a caixa de parede correspondente. Infelizmente, se você tiver a instalação trifásica e conectar seu carro a uma tomada schuko (tipo F), com corrente típica de 10A, obterá apenas 2,3 kW.
Para calcular o tempo de carregamento necessário para o seu automóvel, necessita do conteúdo energético líquido da sua bateria em kWh e da potência líquida de carregamento. Se você tiver um carro com bateria de 50 kWh, carregador integrado de 11 kW e eficiência típica do carregador de 94%, o tempo de carregamento necessário é 50/(11*0,94)= 4 horas e 50 minutos. Isto é teórico e o quão próximo pode ou não estar da realidade depende da chamada curva de carga, que depende do veículo. Normalmente, com instalações domésticas e sua produção mais baixa, você chegará bem perto do número esperado.
Carregamento CC
Na área de carregamento DC, as coisas são muito mais simples. Como o carregador DC fornece corrente DC e a bateria EV também é DC, o carregador integrado é irrelevante no processo. A potência máxima de carregamento que a bateria pode receber depende de dois fatores: suas especificações e a capacidade do carregador rápido.
Em geral, as baterias EV usam tensão de 400 V, mas ultimamente os EVs modernos usam arquiteturas 800 V+, sendo alguns exemplos Porsche Taycan, Audi E-Tron GT, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 e Lucid Air. Estes carros permitem carregar potências até 350 kW com os respetivos carregadores de 800V.
O gerenciamento térmico desempenha um papel crítico na determinação das taxas de cobrança. A maioria dos veículos modernos possui sistemas de baterias refrigeradas a líquido, um requisito para gerir o intenso calor gerado durante o carregamento rápido. Em contraste, os modelos que dependem de resfriamento de ar passivo geralmente limitam sua saída de carregamento CC em 50kW para evitar o superaquecimento da bateria.
Para minimizar a degradação da bateria, os fabricantes de veículos elétricos geralmente recomendam interromper o carregamento CC na marca de 80%. Esta recomendação também é motivada pela eficiência, uma vez que a taxa de carregamento cai drasticamente para além deste ponto, tornando o tempo adicional necessário para atingir uma carga completa em grande parte impraticável.
Uma chance perdida (?)
O processo de carregamento seria significativamente mais simples se os veículos elétricos dependessem exclusivamente de energia CC. Embora esta ideia possa gerar debate, a adoção de uma abordagem apenas DC eliminaria a necessidade de um carregador integrado. Esta mudança resultaria em veículos mais leves e acessíveis e libertaria os proprietários do fardo de armazenar cabos de carregamento no porta-malas ou no porta-malas.
Em configurações de carregamento doméstico, os usuários instalariam caixas de embutir CC capazes de fornecer até 22 kW, correspondendo ao desempenho das caixas de embutir CA. Embora as caixas de embutir residenciais DC estejam no mercado hoje, elas custam cerca de cinco a sete vezes mais do que suas equivalentes AC. No entanto, se todos os fabricantes se comprometessem exclusivamente com o carregamento CC, surgiriam economias de escala, reduzindo drasticamente o preço dos carregadores CC para uso doméstico.
Poderíamos argumentar que esta escolha deveria ter sido decidida no início do movimento da eletromobilidade, mas continua por resolver. Como resultado, destaca-se como talvez a oportunidade perdida mais significativa para o avanço da mobilidade elétrica em geral.
