Tipos de carregadores para veículos elétricos

Os carros impulsionados por um motor de explosão alimentado por combustíveis fósseis têm os dias contados na União Europeia. 2035 é a data estabelecida para proibir a venda deste tipo de veículos, mas em pleno 2024, a sua circulação pelo centro de uma grande maioria das cidades europeias já está restrita ao seu nível de emissões de CO2.

Algumas metrópoles, como Pequim ou a Cidade do México, optaram por limitar o seu uso a determinados dias da semana, sob pena de retirada da licença, apreensão do veículo e pesadas coimas. 

O futuro das deslocações de curta e média distância está nos veículos impulsionados por baterias recarregáveis. A sua entrada no mercado português tem aumentado significativamente ano após ano. Por essa razão encontramos todos os dias mais pontos de carregamento de veículos elétricos nas cidades e nas estações de serviço.

Neste artigo, iremos explicar como funcionam os carregadores para veículos elétricos. 

Corrente contínua ou alternada? 

Os veículos elétricos podem ser carregados através de corrente alternada (AC) ou corrente contínua (DC), devendo, além disso, distinguir entre corrente monofásica e trifásica dependendo do número de fases.

O limite de potência dos carregadores AC é normalmente de 7 kW (monofásico) ou 22 kW (trifásico).

Os carregadores DC têm um limite atual de 450 kW, a sua instalação em casas é muito cara. Estes fatores fazem com que os carregadores AC sejam os mais comuns em habitações, limitando os carregadores DC exclusivamente aos locais onde a infraestrutura elétrica é adequada e é necessário realizar carregamentos rápidos (menos 30 minutos), como é o caso dos postos de carregamento para carros elétricos. 

Quanto tempo é necessário para carregar um veículo elétrico ?

O tempo necessário para carregar um veículo elétrico depende principalmente da capacidade da sua bateria e da potência do ponto de carga. 

Além disso, é importante considerar outras variáveis como as condições meteorológicas, a potência máxima suportada pelo próprio veículo ou a percentagem de bateria (cheia, parcialmente carregada ou vazia). 

• Carregamento super lento: ocorre quando a intensidade de corrente é limitada a 10A (amperes) por não dispor de uma base de carregamento com proteção e instalação elétrica adequada. O carregamento completo das baterias de um carro elétrico médio, com uma capacidade de cerca de 22 a 24 kWh, pode levar entre 10 e 12 horas. 

• Carregamento lento: também conhecido como carregamento convencional ou normal é realizado a 16A, exigindo cerca de 3,6 kW de potência. Carregar essas mesmas baterias pode levar entre 6 e 8 horas.

• Carregamento rápido: é feito com uma potência de cerca de 22 kW e o tempo de carregamento pode variar entre 60 e 75 minutos. 

• Carregamento muito rápido: a potência requerida é muito elevada, entre 44 e 50 kW. O carregamento das baterias de 22 a 24 kWh pode levar cerca de 30 minutos, talvez menos. Devido à sua alta velocidade de transferência de energia, geralmente não atinge 100% de carga.

Como são as tomadas para carregar os veículos elétricos? 

Existem vários tipos de tomadas para o carregamento de veículos elétricos, muitas marcas tentam impor seu próprio padrão, embora no final cada país tenha visto como uns se impunham sobre os outros. 

Estas são as mais utilizadas: 

Tomada Tipo 2 (IEC 62196-2):

Vulgarmente conhecida como Mennekes, é a mais utilizada em Portugal, pois está aprovada como padrão na União Europeia. Dispõe de 7 terminais, 3 para a tomada de corrente (permitindo cargas trifásicas), 1 para comunicações, 1 neutro, 1 de proximidade e 1 de tomada de terra. Pode atingir os 16A em carga monofásica e até os 63A em carga trifásica (48 kW) em AC. Está presente nos carros dos principais fabricantes europeus (principalmente alemães como BMW, Mercedes ou Volkswagen). 

Tomada Schuko

Trata-se do padrão europeu para aparelhos elétricos em baixa tensão com correntes monofásicas, ou seja, o plugue tradicional que usamos diariamente. Visualmente têm dois polos principais que sobressaem e um contato adicional para a tomada de terra. Está estipulado como máximo uma corrente de 16A, por isso sua velocidade de recarga é lenta. Essa limitação o torna especialmente recomendável para bicicletas ou motos elétricas. 

Tomada Tipo 1 (SAE J1772)

Também conhecida como Yazaki, é originária do Japão e foi adotada pelo mercado americano. Visualmente conta com 5 terminais, 2 de tomada de corrente, 2 complementares e 1 de tomada de terra. Além disso, dispõe de um design especial que bloqueia a conexão para que não se desencaixe durante o período de carregamento. Pode realizar um carregamento lento (AC) de até 16A e, por outro lado, um carregamento rápido alcançando os 80A (19,2 kW). 

Tomada Combo 2 (IEC-62196-3)

Este modelo é a versão adotada na Europa para carregamento em corrente contínua. Trata-se de uma tomada combinada composta por uma tomada AC Tipo 2 e uma tomada DC com 2 terminais. A potência máxima a que pode funcionar em AC é de 43 kW e até 100 kW (atualmente apenas 50 kW) em DC. 

Tomada CHAdeMo

Esta tomada foi desenvolvida por uma associação de fabricantes japoneses, foi desenhada exclusivamente para um carregamento rápido em DC. Existem 10 terminais neste plugue, tornando-se mais grosso. Embora apresente um padrão japonês, é utilizado por outros fabricantes devido às suas vantagens. Pode chegar a fornecer até 50 kW de potência com uma intensidade que pode chegar até aos 125A.

Outros sistemas de carregamento

Embora a maioria dos sistemas de carregamento utilize cabos para se conectar com a rede elétrica do veículo, existem outros sistemas menos difundidos que poderão ter um forte impacto no futuro: 

Painéis solares: alguns fabricantes como a Tesla ou Toyota estão a estudar a possibilidade de cobrir parcialmente os seus veículos com módulos fotovoltaicos carregando-os através da energia solar. Outros fabricantes, como Sono Motors e Lightyear já têm protótipos a circular nas estradas, mas falta ainda saber os dados reais de autonomia. 

Troca de bateria (battery swap): consiste em ir a um ponto de carregamento, retirar a bateria do seu veículo e trocá-la por uma completamente carregada. Desta forma, o carregamento é feito de forma quase instantânea, e só é necessário pagar uma assinatura para ter acesso a essa rede. Os fabricantes Gogoro e NIO utilizam este sistema com grande há vários anos com grande sucesso em Taiwan e na China, este sistema também já está a ser implementado há quase um ano na Índia, não é de descartar a possibilidade de vir a ser adotado este sistema na Europa em breve. 

Carregamento sem fios: consiste na carregamento do veículo elétrico através de indução eletromagnética, permitindo que seja realizada sem a necessidade de utilizar cabos ou quadros elétricos, evitando assim danos por vandalismo e garantindo um carregamento mais seguro. O objetivo final deste processo de desenvolvimento é a possibilidade de carregar os veículos em movimento. Embora por enquanto não passe apenas de um protótipo que ainda tem muitos desafios a superar antes de se tornar realidade.

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