Carregar um carro elétrico pode variar bastante em termos de tempo, dependendo de vários fatores. Neste artigo, descubra quais fatores impactam diretamente o tempo de recarga de um Veículo Elétrico e como estimá-lo.
Corrente de carregamento: CA ou CC?
Existem dois tipos principais de corrente para carregar um veículo elétrico: corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA).
A energia fornecida pela concessionária é sempre em corrente alternada, mas as baterias geralmente só conseguem armazenar energia em corrente contínua. É por isso que a maioria dos aparelhos eletrônicos possui um conversor, inclusive os celulares. Nesse caso, a conversão de corrente alternada para corrente contínua para carregar o celular é feita pelo carregador, que contém um pequeno conversor no plugue que vai na tomada.
Os veículos elétricos utilizam um inversor, ou carregador de bordo, para converter a corrente alternada (CA) da rede em corrente contínua (CC) para carregar a bateria. Este é o método mais comum de carregamento, onde a conversão ocorre dentro do veículo. Já os carregadores em CC possuem um inversor próprio e podem alimentar diretamente a bateria, sem passar pelo carregador de bordo, resultando em um carregamento mais rápido comparado aos carregadores em CA.
Tipos de Rede Elétrica
A infraestrutura da rede elétrica disponível, seja residencial, comercial ou de eletropostos, afeta a potência que pode ser entregue ao veículo. A maioria dos carregadores operam em tensão de 220 V, então há três opções de fornecimento de tensão em baixa tensão para carregar veículos elétricos.
– Rede Monofásica: Tensão de 127 V ou 220 V (F + N + T), consistindo de uma fase, um neutro e um terra. Se a rede monofásica for de 127 V, será necessário um autotransformador para elevar a tensão para 220 V, compatível com o carregador.
– Rede Bifásica: Tensão de 220 V (2F + T), compreendendo duas fases e um terra. Esta é a tensão padrão de entrada para a maioria dos carregadores.
– Rede Trifásica: Tensão de 220 V ou 380 V (3F + N + T), com três fases, um neutro e um terra. Em configuração trifásica, o carregador normalmente opera em 380 V. Se a rede fornecer 220 V, será necessário um autotransformador para aumentar a tensão para 380 V, compatível com o carregador.
Tipos de Estações de Recarga Elétrica
Existem três tipos de estação de recarga de veículos elétricos: rápida, semi-rápida e lenta. A escolha entre elas depende das especificações do equipamento carregador e do padrão de tensão da rede elétrica local:
– Recarga lenta – Essas são as estações de carregamento básicas, ideais para recarregar veículos durante longos períodos de estacionamento, como durante a noite em casa ou no trabalho. Elas têm potência de saída menor, carregando o veículo mais lentamente; levam de seis a oito horas para recarregar as baterias, com potências de 3 kW a 7 kW.
– Recarga semi-rápidas: este tipo de recarga caracteriza-se pela duração, que varia de uma a quatro horas. Elas têm uma potência de saída entre 11 kW e 22 kW. Recomenda-se a aplicação em espaços públicos, vias públicas e semi-públicas, centros comerciais, shopping centers e estacionamentos.
– Recarga rápida: as estações de recarga rápida são potentes e ideais para carregar veículos elétricos em viagens longas ou quando há pressa. Elas oferecem saídas de energia que variam de 50 kW a 350 kW, e algumas até mais de 350 kW. Encontradas em postos de abastecimento específicos ou pontos de parada em rodovias, podem recarregar um veículo em menos de uma hora, dependendo da capacidade da bateria.
Nível de Carga Inicial da Bateria
O tempo de carregamento também depende de quanta carga a bateria já possui quando o carregamento começa.
Capacidade da Bateria
A capacidade de armazenamento de energia da bateria, medida em kWh, é um fator determinante no tempo de recarga, similar aos celulares. Quanto maior a capacidade da bateria, mais tempo leva para carregar completamente, utilizando o mesmo cabo de carregamento.
Para obter a capacidade da bateria de um veículo elétrico, pode-se consultar as especificações técnicas ou o manual do fabricante, ou então perguntar diretamente ao fabricante do veículo. Geralmente, a capacidade da bateria varia de 24 a 90 kWh.
É importante ressaltar que não é possível comparar veículos com capacidades de bateria diferentes. Embora essa distinção possa parecer óbvia, é comum encontrar comparações entre veículos elétricos sem levar em consideração essa diferença de tamanho da bateria. Além disso, o estado de carga da bateria, seja cheio ou vazio, também influencia no tempo de recarga.
Uma bateria totalmente descarregada levará mais tempo para recarregar do que uma bateria parcialmente carregada. Os veículos elétricos geralmente exibem essa informação em porcentagem e em kWh no display digital do painel.
Por exemplo, para carregar um carro elétrico com capacidade de 24 kWh que está com 70% de carga, será necessário carregar apenas 7,2 kWh dos 24 kWh totais da bateria. Se o mesmo carro estiver com 20% de carga, será necessário recarregar 19,2 kWh dos 24 kWh totais da bateria.
Tempo de Carregamento
O tempo de carregamento é determinada por diversos fatores. No caso do carregamento em corrente alternada (CA), a potência do inversor integrado e do carregador, junto com o tipo de rede elétrica e cabo, influenciam no tempo de carga. É importante lembrar que o componente com menor potência na combinação limita o carregamento, sendo que sistemas com potências mais altas geralmente permitem carregar o veículo mais rapidamente.
Por outro lado, no carregamento em corrente contínua (CC), a potência disponível no eletroposto é maior do que nos carregadores residenciais e comerciais. Além disso, não é necessário passar pelo inversor do veículo, o que reduz o tempo de recarga significativamente. Em geral, leva menos de 1 hora para completar a carga da bateria do veículo utilizando carregamento em corrente contínua.
Uma maneira simplificada de estimar o tempo de carregamento é considerar apenas a potência do carregador e o tamanho da bateria. Esse cálculo é feito dividindo a capacidade da bateria pela potência de carregamento:
Por exemplo, um carro elétrico com uma bateria de 24 kWh e um carregador de 3,7 kW levará cerca de 7 horas para carregar totalmente. No entanto, se o mesmo carro utilizar um carregador de 11 kW, levaria menos de 3 horas para ter a bateria totalmente carregada. A variação do tempo de carregamento de acordo com a potência do carregamento é ilustrada na imagem abaixo.
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