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Quanto tempo demora a carregar o seu veículo elétrico? 

Cada vez mais pessoas estão a mudar para um veículo elétrico (VE). Uma das maiores mudanças é a forma de recarregar o seu meio de transporte. Neste blogue, vamos analisar quais as variáveis que influenciam a velocidade da sua sessão de carregamento rápido, utilizando exemplos da prática quotidiana.

Os carregadores e os pontos de carregamento estão por todo o lado. Ao longo da autoestrada, nos parques de estacionamento, à volta dos edifícios de escritórios e nas zonas residenciais. Perguntam-nos frequentemente: "Quanto tempo demora a carregar um veículo elétrico nas vossas estações de carregamento?" Embora a pergunta possa ser simples, a resposta é um pouco mais complicada. A velocidade da sua sessão de carregamento depende de um conjunto de variáveis.

Que variáveis afectam a velocidade de carregamento?

Para além da potência do conetor do carregador rápido que escolher, há vários parâmetros que afectam a velocidade de carregamento:

  • Bateria: Capacidade e estado de carga da bateria
  • Tecnologia de carregamento do seu automóvel: Velocidade máxima de carregamento suportada, curva de carregamento e, relacionado com isso, gestão do conjunto da bateria (sistema de gestão da bateria/ BMS)
  • Temperatura: Tanto a temperatura exterior como a temperatura da bateria

Este blogue fornecerá mais informações sobre cada uma destas variáveis.

Bateria


Capacidade da bateria

A capacidade da bateria de um veículo elétrico influencia o tempo de carregamento. Parece bastante óbvio que quanto maior for a capacidade da bateria, maior será a autonomia do veículo elétrico. Ou não? Na verdade, o peso e a eficiência de condução do veículo também desempenham um papel importante. Por exemplo, a autonomia realista do Audi eTron com uma bateria de 86 kWh é de aproximadamente 320 km, enquanto o Hyundai IONIQ 5 de longo alcance com uma bateria de 76 kWh tem uma autonomia realista de 385 km.

A capacidade da bateria é medida em quilowatts-hora (kWh), o que significa que quanto maior for a capacidade em kWh da bateria, mais tempo demora a carregar. Demora mais tempo a carregar a bateria de 86 kWh do Audi do que a bateria de 76 kWh do Hyundai com o mesmo nível de potência.

E, mais uma vez, há um senão. O acima exposto só se aplica se ambos os veículos carregarem ao mesmo nível de potência. Em muitos casos, os fabricantes de automóveis optam por aumentar a potência máxima de carregamento do veículo quando introduzem modelos com uma bateria de maior capacidade.

Estado de carga

O estado de carga (SoC) é o nível de carga de uma bateria em relação à sua capacidade. Em suma, quão cheia está a sua bateria. O estado de carga influencia fortemente a velocidade da sua sessão de carregamento rápido. Mais pormenores sobre este assunto podem ser encontrados em "Tecnologia de carregamento do VE" neste blogue.
Não queremos ser desmancha-prazeres, quando afirmamos que não é possível efetuar um carregamento rápido com a potência de carregamento anunciada de 0 a 100%. Façamos uma comparação com o ato de encher uma garrafa de água: Se abrir completamente a torneira, a primeira parte da garrafa enche-se rapidamente, mas a última parte funciona melhor quando a torneira está apenas parcialmente aberta, tornando mais fácil encher a última parte vazia da garrafa sem derramar.

Isto é o que se designa por curva de carga da sessão de carregamento. Esta varia consoante o veículo elétrico, mas, em geral, o estado de carga ideal para o carregamento rápido situa-se entre 10 e 80%.

Tecnologia de carregamento do VE

A potência máxima de carregamento dos modelos de veículos eléctricos é diferente. Por exemplo, o Audi eTron mencionado anteriormente pode efetuar um carregamento rápido de 155 kW, e uma versão específica do Porsche Taycan pode ir até 270 kW. Em média, multiplique a potência de carregamento por 5 para obter uma estimativa dos quilómetros percorridos numa hora, e por 6 ou mesmo 7 vezes se conduzir de forma económica. No entanto, tenha em conta a nossa comparação anterior sobre o consumo real de kWh por quilómetro: Varia consoante o VE.

Se ambos os veículos eléctricos tiverem o mesmo tamanho de bateria, o Taycan carregará a sua bateria mais rapidamente. No entanto, a curva de carga e o estado de carga desempenham um papel importante para determinar se este é efetivamente o caso.

Potência máxima e sistema de gestão da bateria

A rapidez com que um veículo elétrico carrega depende muito da tecnologia de carregamento do veículo. Por exemplo, alguns veículos eléctricos são capazes de carregar com um pico de potência máxima elevado, embora, após esse pico, a potência de carregamento diminua para proteger a bateria. É aqui que a curva de carga se torna importante.

A curva de carga está relacionada com a potência que se pode esperar em função do estado de carga da bateria nesse momento. O sistema de gestão da bateria (BMS) desempenha um papel importante na gestão da curva de carga.

 

Exemplo de curva de carregamento de VE com potência de pico elevada.

 

Quanto melhor for a curva de carga global, ou seja, quanto mais elevada for a velocidade média de carga, mais rapidamente conseguirá carregar totalmente o seu veículo elétrico. Uma curva de carga excelente é aquela em que consegue carregar o seu veículo elétrico a alta potência durante muito tempo, mesmo quando a bateria está a entrar num estado de carga elevado. Abaixo estão dois exemplos para comparação.

 

EV 1 Pico de potência de carga mais elevado do que o EV 2, mas a potência de carga desce abaixo do EV1 no SoC entre 50-60%.
EV 2 Curva plana acima de 140kW entre 30-80% SoC

 

No final, tudo depende de quantos kWh/quilómetros se pretende adicionar. Se estiver a caminho de casa e tiver um carregador doméstico, carregar até 60% pode ser suficiente e o EV 2 atingirá uma velocidade de carregamento média mais elevada para esta sessão de carregamento.

 

A temperatura da bateria

Ao conduzir longas distâncias, a bateria do seu veículo elétrico aquece. Consoante a marca do veículo, este dispõe de um arrefecimento passivo ou ativo da bateria. No caso do arrefecimento passivo, a potência de carregamento é reduzida após longos períodos de condução a alta velocidade. Os veículos eléctricos mais recentes estão mais frequentemente equipados com arrefecimento ativo através de bombas de calor, assegurando que a bateria está à temperatura ideal para o carregamento.

Outro fator importante que determina a velocidade de carregamento é o clima. As baterias dos veículos eléctricos funcionam melhor entre os 20 e os 30 graus Celsius. Quando se inicia uma viagem, a bateria ainda está fria, mesmo no verão. Com tempo frio, a bateria tem de aquecer primeiro para carregar corretamente. Alguns modelos e marcas, como a Tesla, têm o pré-aquecimento ativado quando se selecciona um carregador rápido. Isto assegura que a bateria está à temperatura correcta antes do carregamento, proporcionando uma melhor experiência de carregamento. No entanto, tenha em atenção que o pré-aquecimento também custa energia; poupa tempo, mas não é a solução mais sustentável.

Os dois exemplos abaixo ilustram a diferença. O mesmo automóvel, o mesmo carregador rápido, mas uma sessão de carregamento em maio e outra em dezembro.

 

Carregamento de veículos eléctricos na primavera: depois de iniciar a sessão a 120kW, a velocidade aumenta e estabiliza
Carregamento dos VE no inverno: depois de iniciar a sessão a 120 kW, a velocidade diminui

O tipo de carregador - DC vs AC

Apesar de nos concentrarmos no veículo elétrico e nas suas capacidades de carregamento, a estação de carregamento também tem impacto na potência de carregamento que pode esperar. O seu veículo elétrico pode ter uma capacidade de carregamento de 150 kW, mas se o ligar a uma estação de carregamento de até 50 kW, terá esta última potência.

Existe uma diferença na velocidade de carregamento consoante o tipo de carregador que escolher. Existem três tipos diferentes de carregadores: os carregadores normais (AC), os carregadores rápidos (DC) e os carregadores ultra-rápidos (HPC). Um carregador AC carrega um VE a um nível de potência mais baixo, o que garante que o VE não tem de "trabalhar tanto" como num carregador DC. Quando se carrega num carregador de corrente contínua, tanto o automóvel como o carregador têm de se ajustar continuamente. Basicamente, o automóvel informa incessantemente o carregador das suas necessidades em termos de tensão e amperes, o que resulta frequentemente num carregamento com níveis de potência elevados no início, mas o pico diminui rapidamente. Este processo é implementado para proteger a bateria. Por conseguinte, um carregador de corrente alterna carrega de forma muito mais consistente, mas também a uma velocidade muito inferior.

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