Por Finn Peacock – Engenheiro elétrico credenciado, ex-CSIRO, proprietário de veículo elétrico, fundador da SolarQuotes.com.au
Não importa se você está pensando em comprar um veículo elétrico, aguardando a entrega ou dirigindo um veículo elétrico: saber como (e como) eles carregam é uma parte importante da propriedade.
Neste guia, falarei sobre potência (kW) e energia (kWh). Saber a diferença é importante! As pessoas confundem essas coisas o tempo todo, até mesmo eletricistas que deveriam saber melhor.
Um carro a gasolina típico tem uma autonomia de 10 quilômetros com 1 litro de combustível. Um carro elétrico típico tem uma autonomia de cerca de 6 quilômetros com 1 kWh de eletricidade.
Para um carro a gasolina, você precisa de 10 litros de combustível para percorrer 100 km. A um custo muito conservador de US$ 1,40 por litro de combustível, 10 x US$ 1,40 = US$ 14 por 100 quilômetros.
Nota: A gasolina está custando mais de US$ 2 por litro no momento em que este artigo foi escrito, mas vou manter US$ 1,40 para mostrar que os veículos elétricos são muito mais baratos, mesmo que o ditador russo não tenha exagerado nos preços dos combustíveis.
Em um veículo elétrico, são necessários cerca de 16 kWh de eletricidade para percorrer 100 quilômetros. Se o seu revendedor de eletricidade cobrar 21 centavos por kWh, o custo será 16 x US$ 0,21 = US$ 3,36.
Veículos elétricos são mais baratos de dirigir se você considerar o carregamento por meio de painéis solares ou o carregamento em tarifas fora do horário de pico com base em tarifas de tempo de uso (ToU). Vamos analisar alguns números para ilustrar:
Se você tem uma conta de luz de 21 centavos e uma tarifa de alimentação solar de 8 centavos, o custo líquido de carregar o carro com energia solar é de 8 centavos. Isso é 13 centavos mais barato por kWh do que carregar um carro elétrico na rede elétrica.
As tarifas por horário de uso cobram taxas diferentes pela eletricidade com base no horário em que você recebe energia da rede.
Compare os diferentes preços de eletricidade da Aurora Energy Tasmania em diferentes horários do dia:
Se você configurar seu carregador EV para funcionar somente neste programa ToU com a Aurora das 10h às 16h, 100 km de autonomia custarão 16 x US$ 0,15 = US$ 2,40.
O futuro do plano de eletricidade da Austrália são as tarifas de uso por horário, a eletricidade mais barata durante o dia (muita energia solar) e à noite (geralmente com muito vento e pouca demanda).
Na Austrália do Sul, você paga apenas 7,5 centavos por quilowatt-hora por dia durante uma tarifa de uso por horário que oferece uma "esponja solar".
Alguns varejistas também oferecem tarifas especiais para veículos elétricos, onde você pode pagar uma taxa menor por kWh para carregar seu veículo em determinados horários, ou uma taxa diária fixa para carregamento ilimitado.
Uma última coisa: cuidado com as "tarifas de demanda". Esses planos de energia cobram uma conta de luz menor, mas podem causar grandes problemas se o seu consumo de eletricidade exceder um certo limite. Carregar seu VE com um carregador trifásico de 22 kW pode significar que você pagará 10 vezes a sua conta de luz padrão!
Um carregador básico de VE é um dispositivo muito simples. Sua função é simplesmente "perguntar" ao carro se ele pode aceitar qualquer carga e, se sim, fornecer energia com segurança ao veículo até que ele seja instruído a parar.
Um carregador de VE não pode alimentar o carro mais rápido do que o carro solicita (o que é perigoso), mas se você tiver um pouco de sabedoria, ele pode decidir desacelerar a carga com base em outras condições – por exemplo:
Os carregadores domésticos de veículos elétricos também são CA. Isso significa que eles não fazem nada de muito especial. Eles apenas regulam os quilowatts de CA de 230 V que vão para o carro.
Na verdade, a caixa eletrônica que você pode comprar para carregar seu carro não é tecnicamente um carregador, pois tudo o que ela faz é fornecer energia CA regulada. Tecnicamente, o carregador real fica no carro, convertendo CA em CC e cuidando de todas as outras tarefas de carregamento.
Este carregador EV integrado tem um limite de potência rígido em sua conversão CA-CC. 11 quilowatts é o limite para muitos veículos elétricos, como o Tesla Model 3 e o Mini Cooper SE.
Confissão nerd: tecnicamente, eu deveria chamar o dispositivo que você conecta ao seu carro de EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment). Mas isso vai confundir a maioria dos leigos, então, correndo o risco de receber um e-mail irritado de um engenheiro aposentado, eu chamo esses dispositivos de "carregadores".
Os carregadores públicos de alta velocidade dedicados para veículos elétricos são carregadores que fornecem energia CC diretamente para a bateria. Eles não são limitados pelo carregador do carro porque não o utilizam.
Se o seu carro aguentar, esses brinquedinhos podem ser carregados com até 350 kW de corrente contínua. Observe que eles precisam diminuir consideravelmente a velocidade quando a bateria atinge cerca de 70%. Ainda assim, eles podem adicionar 350 quilômetros de alcance em apenas 10 minutos.
A indústria adotou termos para descrever o carregamento lento, médio e rápido. De forma um tanto entediante, eles são chamados de carregamento de Nível 1, Nível 2 e Nível 3.
Um carregador de nível 1 é apenas um cabo e um bloco de energia que se conecta a uma tomada elétrica padrão. Eles carregam de 1,8 a 2,4 kW em uma tomada doméstica padrão.
Dica profissional: se a sua montadora não fornecer um conector móvel para seu carro, compre um e guarde-o no porta-malas. Isso pode economizar um dia de bacon, mesmo que você nunca o use em casa.
Para ilustrar o que significa uma taxa de carga de Nível 1 de 1,8 kW: ela adicionará 1,8 kWh por hora à bateria do seu carro.
1 kWh de energia em uma bateria de VE é equivalente a cerca de 6 km de alcance. Portanto, um carregador de nível 1 pode fornecer um alcance de cerca de 10 quilômetros por hora. Se você carregar o carro durante a noite (cerca de 8 horas), você adicionará cerca de 80 quilômetros de alcance.
Mas o nível 1 pode carregar em uma velocidade maior. Dependendo do fabricante, seu dispositivo pode ter plugues intercambiáveis.
Todos os carregadores portáteis para veículos elétricos vêm com plugues comuns de 10 A, iguais aos de todos os outros aparelhos da sua casa, mas alguns também vêm com plugues intercambiáveis de 15 A. Este tem um pino de aterramento mais largo e requer um soquete especial que possa suportar fios mais grossos de 15 A. Se você tem um trailer, provavelmente está familiarizado com eles.
Alguns carregadores de celular têm uma “ponta” de 15 A. Essas são as pontas de 10 A e 15 A que vêm com o carregador de celular Tesla na Austrália.
Se o seu carregador portátil for de 15 A na extremidade e você quiser carregá-lo em casa, precisará de uma tomada de 15 A no seu estacionamento. Espere pagar cerca de US$ 500 por essa instalação.
Curiosidade: Se a voltagem da sua rede local for alta (deveria ser 230 V, mas geralmente é 240 V+), você terá mais energia porque potência = corrente x voltagem.
Fato nerd bônus: dependendo do fabricante, os carregadores de celular geralmente são limitados a 80% de sua corrente nominal. Portanto, um carregador de 10 A pode funcionar a apenas 8 A, e um dispositivo de 15 A pode funcionar a apenas 12 A. Combinado com as flutuações na tensão da rede, isso significava que eu não poderia fornecer uma velocidade precisa de carregamento do VE para o conector do celular.
Fato nerd da Tesla: carregadores de celular da Tesla importados após novembro de 2021 podem carregar a uma corrente máxima de 10 A ou 15 A, dependendo do modelo utilizado.
Dica profissional: se você tem um Tesla recente e tem a sorte de ter uma tomada trifásica na garagem, você pode comprar um carregador de terceiros que pode carregar de 4,8 a 7 kW (20 a 32 A) usando um conector móvel.
âš¡ï¸ âš¡ï¸ Velocidade de carregamento: Alcance aproximado de 40 km/h (monofásico) ou até 130 km/h (trifásico)
O carregamento de nível 2 requer um carregador de parede dedicado com sua própria fiação dedicada de volta ao seu filtro de linha.
Os carregadores de nível 2 custam de US$ 900 a US$ 2.500 em hardware e cerca de US$ 500 a mais de US$ 1.000 para instalar. Esse preço também pressupõe que seu filtro de linha e rede elétrica podem suportar a carga extra. Se não puderem, atualizar seu fornecimento pode custar milhares de dólares.
Um carregador monofásico de 7 kW Nível 2 pode adicionar cerca de 40 quilômetros por hora de alcance. Se seu carro aguentar, um carregador trifásico de 22 kW para veículos elétricos adicionará cerca de 130 quilômetros por hora de alcance.
Fato nerd: embora carregadores trifásicos de nível 2 possam fornecer até 22 kW, muitos carros não conseguem converter energia CA tão rapidamente. Verifique as especificações do seu carro para ver sua taxa máxima de carga CA.
Este carregador é totalmente CC e tem uma saída de 50 kW a 350 kW. Eles custam mais de US$ 100.000 para instalar e exigem uma grande fonte de energia, então é improvável que você tenha um instalado em sua casa.
A rede Supercharger da Tesla é o exemplo mais famoso de um carregador de Nível 3. O supercharger “V2″ mais comum tem uma potência máxima de 120 kW e uma autonomia de 180 quilômetros em 15 minutos.
A rede de estações Supercharger da Tesla oferece uma vantagem competitiva sobre outros fabricantes de veículos elétricos devido à sua localização em rotas de viagem populares, confiabilidade/tempo de atividade e grande volume em comparação com outros carregadores de Nível 3.
No entanto, à medida que os veículos elétricos se tornam mais comuns, espera-se que outras redes concorrentes surjam em todo o país e melhorem sua confiabilidade.
Fato nerd sobre Tesla: os supercarregadores "V2" vermelhos e brancos da Tesla na Austrália são de carregamento rápido em CC, normalmente carregando de 40 a 100 kW, dependendo de quantos outros carros os usam ao mesmo tempo. Alguns supercarregadores "V3" atualizados na Austrália podem carregar até 250 kW.
Dica profissional: cuidado com carregadores CA lentos em viagens de carro. Alguns carregadores de beira de estrada são do tipo CA mais lento, podendo carregar apenas de 3 a 22 kW. Eles podem recarregar um pouco quando você estaciona, mas não são rápidos o suficiente para carregar convenientemente em qualquer lugar.
Todos os veículos elétricos vendidos na Austrália a partir de 1º de janeiro de 2020 serão equipados com uma tomada de carregamento CA chamada de 'Tipo 2' (ou às vezes 'Mennekes').
Horário da publicação: 02/08/2022
