Exemplos de Postos de Carregamento

Nesta secção são apresentados alguns modelos de postos de carregamento que se encontram no mercado. Os modelos apresentados na Tabela 3.2 e na Tabela 3.3 são produzidos pela Siemens, e os dois modelos apresentados na Tabela 3.4 e na Tabela 3.5 são produzidos pela empresa portuguesa Efacec. Na Tabela 3.2 é apresentado o modelo

Charge CP300D desenvolvido pela Siemens, e é designado como posto de

carregamento rápido em CC. Destina-se para aplicações em áreas públicas e foi desenvolvido para operar ao ar livre (outdoor) [83]. Na Tabela 3.3 é apresentado o modelo Charge CP500A, que funciona no Modo de carregamento 1, 2 ou 3. Neste posto também é possível efetuar o carregamento de dois EVs em simultâneo [83].

Tabela 3.2 – Posto de Carregamento desenvolvido pela Siemens, modelo Charge CP300D [83]. Modo de Carregamento: Modo 4

Tipo de Ficha: CHAdeMO

Tensão de Entrada: 400 VCA/50 Hz-60 Hz Tensão de saída: 50 – 500 VCC

Corrente de saída: 120 A (máx) Potência de saída: 50 kVA (máx) Temperatura de operação: -10 ºC a 40 ºC

Dimensões (C x L x A): 658 x 804 x 1903 (mm)

Massa: Aprox. 420 kg

Tabela 3.3 - Posto de Carregamento desenvolvido pela Siemens, modelo Charge CP500A [83]. Modo de Carregamento: Modo 3, 2, 1

Tipo de Ficha: Modo 3 Tipo 2 (Mennekes) Modo 1, 2 Tomada doméstica Tensão de Entrada: 400 VCA/50 Hz Tensão de saída: Modo 3 400 VCA/50 Hz Modo 1, 2 230 VCA/50 Hz Corrente de saída: Modo 3 3 x 32 A

Modo 1, 2 16 A Potência de saída: Modo 3 22 kVA

Modo 1, 2 3,7 kVA Temperatura de operação: -25 ºC a 40 ºC

Dimensões (C x L x A): 280 x 490 x 1650 (mm)

A Efacec possui atualmente três famílias/linhas de postos de carregamento, a família Home Charging, a família Public A.C. Charging e a família Quick Charging.

O Homecharger, apresentado na Tabela 3.4 pertence à familia Home Charging, e é o equipamento recomendado para carregamento doméstico das baterias dos EVs. Este posto de carregamento está disponível em diferentes configurações, para permitir o carregamento de acordo com as normas Tipo 1, Tipo 2 ou Tipo 3. Em todas as configurações o carregamento com o Modo 3, como especificado na norma IEC/EN 61851-1 [84].

Tabela 3.4 – Posto de carregamento desenvolvido pela Efacec, modelo Homecharger [84]. Modo de Carregamento: Modo 3

Tipo de Ficha: Tipo 2 (Mennekes)

Tensão: 400 VCA ou 230 VCA

Corrente de saída (por linha): 16 ou 32 A

Potência:

Monofásica 3,68 kVA ou 7 kVA Trifásica 11 kVA ou 22 kVA Temperatura de operação: -10 ºC a 40 ºC Dimensões (C x L x A): Depende do Modelo

Massa: Depende do Modelo

De referir que alguns postos de carregamento podem ter integrados no seu interior o sistema de carregamento do veículo elétrico. No entanto, existem postos de carregamento que apenas funcionam como um interface entre a rede elétrica e o veículo elétrico. Estes normalmente possuem apenas um sistema de proteções. Um exemplo deste tipo de posto de carregamento encontra-se apresentado na Tabela 3.4.

O Quick Charger, apresentado na Tabela 3.5 pertence a família Quick Charging, é um posto de carregamento de corrente contínua da Efacec que pode ser utilizado para carregar todos os veículos elétricos concebidos de acordo com a norma CHAdeMO. É recomendado para utilização em áreas de serviço para carregamento rápido. Apesar de ser desenvolvido para funcionamento no Modo 4, opcionalmente, também está disponível operação com corrente alternada até 43 kVA [84].

Tabela 3.5 - Posto de carregamento desenvolvido pela Efacec, modelo QC50 [84]. Modo de Carregamento: Modo 4

Tipo de Ficha: CHAdeMO

Tensão de Entrada: 400 VCA/50 Hz-60 Hz Tensão de saída: 50 – 500 VCC Corrente de saída: 0 – 125 A Potência Nominal: 50 kVA Temperatura de operação: -25 ºC a 50 ºC

Dimensões (C x L x A): 800 x 800 x 2000 (mm)

Massa: 800 kg

3.4. Conclusão

Neste capítulo são apresentadas e explicadas as diferentes topologias do sistema de gestão de baterias, qual a sua importância para os EVs e também apresentam-se as funções que o mesmo deve incorporar.

As técnicas de equalização podem ser divididas em duas categorias: passiva e ativa. A equalização passiva além de ser a mais simples de implementar, é também a menos dispendiosa. Contudo, além da dissipação de energia, esta técnica necessita de um sistema de gestão térmica muito eficiente. Entre as técnicas ativas, aquelas que são baseadas em condensadores são as menos dispendiosas e as mais simples de controlar. No entanto, também são aquelas onde o tempo de equalização necessário pode ser maior.

Para calcular o SoC e o SoH ainda não existem técnicas simples de implementar que sejam muito precisas para aplicações em mobilidade elétrica. Há técnicas como os filtros de Kalman ou redes neuronais que se pode obter bons resultados, mas necessitam de um processamento computacional muito grande. Para o cálculo do SoC a contagem de Coloumbs é a técnica que apresenta uma melhor relação entre fiabilidade e simplicidade. Já o melhor método para calcular o SoH é comparação da capacidade atual da bateria com capacidade inicial da mesma.

Nesta secção também se apresentam alguns exemplos existentes no mercado de BMS ou circuitos integrados destinados que executam partes das tarefas do BMS. Contudo, estes realizam balanceamento passivo e destinam-se principalmente para

baterias de Lítio. Dependendo das tarefas realizadas e do número de células que suportam, os sistemas existentes no mercado podem ser bastantes caros.

Em relação aos postos de carregamento do veículo elétrico, estão a ser desenvolvidas estações de permuta de baterias para diminuir o tempo de carregamento dos veículos elétricos. Nestas, o tempo da duração da troca das baterias é similar ao tempo de abastecimento do depósito num automóvel equipado com ICE. Outra solução para o futuro é o carregamento em postos de carregamento rápidos, onde pode ser recarregada cerca de 80% da bateria em 10 minutos ou menos. Porém, espera-se que a principal forma de carregamento dos EVs seja durante a noite, no próprio domicílio dos condutores, e fora dos horários de picos de consumo de energia elétrica. Em relação ao método de carregamento acredita-se que o carregamento com conexão indutiva com o veículo imobilizado seja utilizado apenas em nichos de mercado.