níveis de carregamento de veículos elétricos

A maioria das decisões sobre carregamento de veículos elétricos se resume a três níveis de carregamento e como eles equilibram velocidade, tempo e custo. Entender onde o carregamento de Nível 1, Nível 2 e o carregamento rápido em corrente contínua (DC) se encaixam ajuda você a planejar sua rotina diária e viagens sem precisar adivinhar.  Este guia explica a velocidade e o tempo de carregamento em termos simples, mostra por que o carregamento fica mais lento após cerca de 80% e oferece um caminho de decisão simples que você pode usar hoje mesmo.  Nível 1 vs Nível 2 vs Nível 3NívelAC/DCPotência típica (kW)Milhas por hora de cargaHora de adicionar cerca de 50 kWhCaso de uso mais adequadoCarregamento de nível 1AC~1,2–1,9~3–5~26–40 horasRecargas noturnas em casa quando a quilometragem diária é baixa.Carregamento de nível 2AC~7,4–22~20–75~2–7 horasCarregamento diário em casa, carregamento no local de trabalho, carregamento de destinoCarregamento rápido de nível 3 / CC (DCFC)DC~50–350Dependente do veículo; geralmente entre 150 e 900 milhas/h em SOC médio.Aproximadamente 15 a 60 minutos para atingir ~80% de SOC (não os 50 kWh completos em baterias pequenas).Viagens rodoviárias e paradas rápidas em pontos de recarga públicos Observações: A autonomia em "quilômetros por hora de carga" varia de acordo com a eficiência do veículo e o tamanho da bateria. O "tempo para adicionar ~50 kWh" pressupõe uma bateria aquecida e energia estável. As sessões de Nível 3 geralmente diminuem à medida que o estado de carga aumenta; planejar para ~80% costuma ser mais rápido no geral.  Como funciona o carregamento na prática (carregamento CA vs. carregamento CC)O carregamento CA utiliza o carregador de bordo do carro para converter corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC). Esse carregador de bordo define um limite máximo para a velocidade de carregamento CA. Um carro com um carregador de bordo pode atingir velocidades de carregamento CA mais altas. Carregador de bordo de 7,4 kW Não é possível aceitar 11 kW de um carregador de parede trifásico, mesmo que a estação seja capaz de fornecê-los. O carregamento rápido em corrente contínua (CC) ignora o carregador de bordo. A estação fornece energia CC diretamente à bateria, até o limite inferior entre a potência nominal da estação e o limite CC do veículo. A velocidade de carregamento real depende da taxa máxima de CC do veículo, da temperatura da bateria, do estado de carga e se a estação compartilha energia entre os pontos de carregamento. Carregamento de nível 1: quando lento é suficiente.O carregamento de Nível 1 utiliza uma tomada doméstica padrão (na América do Norte, 120 V). A potência é modesta, geralmente em torno de 1,2 a 1,9 kW. Isso adiciona apenas alguns quilômetros por hora de carga, mas é constante e suave. É adequado para pequenos deslocamentos diários, carros secundários e situações em que a instalação de um carregador de parede não é possível. Como o tempo de carregamento é longo, funciona melhor quando o carro pode ficar parado durante a noite e a maior parte do dia seguinte. Se você usa o carro diariamente entre 30 e 50 quilômetros e pode conectar o veículo todas as noites, o Nível 1 pode ser suficiente. Preste atenção à qualidade da tomada, à organização dos cabos e ao aquecimento. Evite usar extensões em série. Carregamento de nível 2: o ponto ideal para o dia a diaO carregamento de Nível 2 opera com 240 V monofásico ou trifásico, dependendo da região e do equipamento. A potência típica varia de aproximadamente 7,4 a 22 kW, limitada pelo carregador de bordo do veículo. Para muitos motoristas, o carregamento de Nível 2 oferece o melhor equilíbrio entre velocidade de carregamento, custo e saúde da bateria. Use o Nível 2 para carregamento doméstico diário ou carregamento regular no local de trabalho. Espere aproximadamente 32 a 64 km/h com ~7,4 kW e mais com limites mais altos do carregador de bordo. Considere o comprimento do cabo, o manuseio do conector, a classificação da caixa e a instalação profissional. Um circuito dedicado e proteção adequada melhoram a confiabilidade. Se você estiver comparando componentes ou planejando um local, um fornecedor experiente como a Workersbee EV Connectors pode ajudar a selecionar o cabo, o conector e a caixa mais adequados ao seu clima e ciclo de uso. Carregamento rápido de nível 3/DC: ferramenta para viagens longas, não para uso diário.O carregamento rápido em corrente contínua (frequentemente chamado de DCFC) é ideal para sessões rápidas. A potência das estações varia de aproximadamente 50 kW a 350 kW, mas o limite real é definido pelo seu veículo. Muitos carros carregam mais rapidamente entre 20% e 60% da carga, diminuindo a velocidade à medida que a bateria se enche e a temperatura aumenta. Em viagens, planeje paradas mais curtas entre os carregadores e desconecte o veículo quando a bateria estiver com cerca de 80% de carga, a menos que precise chegar ao próximo ponto de recarga. O carregamento público adiciona variáveis: congestionamento do local, compartilhamento de carga, temperaturas da bateria e sessões interrompidas. Pré-aqueça a bateria do seu veículo se isso for compatível, especialmente em climas frios. O preço por kWh ou por minuto pode ser maior do que o de um carregador de Nível 2, portanto, use o carregamento rápido em corrente contínua (DCFC) para trechos da viagem e o de Nível 2 nos destinos, quando houver tempo disponível.  Por que o carregamento fica mais lento após aproximadamente 80%?As curvas de carregamento são determinadas pela composição química da bateria e pelos limites de segurança. No início de uma sessão de carregamento rápido em corrente contínua (CC), a estação consegue manter alta potência porque as células podem absorver carga rapidamente. À medida que o estado de carga aumenta, a resistência interna também aumenta e o sistema de gerenciamento da bateria reduz a corrente para controlar o calor e evitar sobretensão. Essa redução é chamada de "taper". Quanto mais perto da carga completa, mais lentamente cada porcentagem adicional é liberada. Curva de carregamento: notas da figuraGráfico de linha única: o eixo horizontal representa o estado de carga (0–100%). O eixo vertical representa a potência de carregamento (kW). A curva sobe até um pico em torno da metade do SOC (estado de carga), mantém-se nesse pico brevemente, depois se inclina para baixo em um ponto próximo a 60–70% e diminui gradualmente em direção a 100%. Marcadores: “Pico”, “Ponto de inflexão” e “Diminuição gradual”. Uma linha vertical pontilhada em ~80% indica um ponto ideal para desconectar o veículo da tomada.  O que realmente determina a velocidade de carregamento?Taxa máxima de carregamento do veículo. O carregador de bordo CA do seu carro e o limite CC são os primeiros obstáculos. Dois carros na mesma estação geralmente apresentam velocidades de carregamento diferentes. Estado de carga. As taxas de corrente contínua (DC) mais rápidas geralmente aparecem em níveis de carga intermediários (SOC). Acima de aproximadamente 80%, a redução gradual da potência (tapering) predomina. Abaixo de aproximadamente 10%, algumas baterias também limitam a potência até que a temperatura suba. Controle de temperatura e térmica.O carregamento em clima frio retarda as reações químicas. O pré-condicionamento e condições ambientais amenas melhoram o tempo de carregamento. Em climas quentes, os sistemas podem limitar a potência para proteger a bateria. Tanto o carregamento em clima frio quanto em dias quentes se beneficiam de um bom planejamento. Partilha de energia e carga na estação.Um painel de distribuição de 150 kW pode alimentar dois postes. Se ambos estiverem ativos, cada poste poderá ter a potência reduzida. Consulte as instruções na tela, se disponíveis.  Guia de decisão simplesDeslocamento diário.O carregamento de nível 2 é o padrão para a maioria dos motoristas. Conecte o veículo em casa ou no trabalho e recupere a autonomia do dia em poucas horas. Viagens de carro.Use o carregamento rápido DC para aproveitar a curva de carregamento intermediária. Chegue com a bateria entre 10% e 20%, carregue até 60% a 80% e então dirija. Se o seu hotel ou destino oferecer carregamento de Nível 2, termine de carregar lá durante a noite. Apartamentos e rotinas variadas.Combine o carregamento de Nível 2 no local de trabalho com recargas rápidas em corrente contínua (DCFC) ocasionais, quando tarefas ou planos de fim de semana exigirem uma recarga rápida. A consistência é mais importante do que buscar a potência máxima.  Dicas práticas para economizar tempo e proteger a embalagem.Inicie as sessões de carregamento rápido DC entre aproximadamente 20% e 60%, sempre que possível. Essa faixa geralmente proporciona a melhor potência e os menores tempos de carregamento. No inverno, aqueça a bateria antes de chegar a um carregador rápido. Não carregue o carregador DCFC até 100% habitualmente, a menos que precise da autonomia; use o Nível 2 no seu destino para recarregar silenciosamente. Mantenha os cabos desenrolados e longe de superfícies afiadas, e preste atenção ao encaixe dos conectores e aos cliques de travamento. Bons hábitos contribuem para a saúde da bateria e tornam as sessões de carregamento mais previsíveis.  Perguntas frequentesQuanto tempo leva o carregamento de Nível 2 para uma bateria de 60 kWh?Divida a energia da bateria necessária pela potência utilizável. Se você estiver adicionando cerca de 40 kWh a um sistema de 7,4 kW, calcule aproximadamente 5 a 6 horas. Limites mais altos do carregador de bordo reduzem o tempo de carregamento; climas mais frios o aumentam. Por que o carregamento rápido em corrente contínua (DC) diminui a velocidade após atingir 80%?Em níveis de carga elevados, as células aceitam carga mais lentamente. O sistema de gerenciamento de bateria reduz a corrente para controlar o calor e a voltagem. Essa redução gradual evita o desgaste e prolonga a vida útil da bateria. O que limita a velocidade de carregamento do meu veículo elétrico: o carro ou o carregador?Ambos os fatores são importantes, mas geralmente o veículo decide. Para corrente alternada (CA), o carregador de bordo limita a potência. Para corrente contínua (CC), o menor valor entre a potência nominal da estação e o limite de CC do veículo define o teto, e então a potência é ajustada de forma gradual e com base na temperatura. O carregamento rápido prejudica a saúde da bateria?O carregamento rápido em corrente contínua (DCFC) ocasional faz parte do uso normal. Carregamentos repetidos de alta potência em baterias que esquentam podem acelerar o desgaste. Planeje as sessões de carregamento na faixa intermediária de SOC (estado de carga) eficiente, faça o pré-condicionamento no inverno e utilize o Nível 2 para carregamentos de rotina. Quantos quilômetros por hora de autonomia posso esperar em casa?Com cerca de 7,4 kW, muitos carros recuperam aproximadamente 32 a 48 quilômetros por hora de carga. A eficiência, a temperatura ambiente e o tamanho da bateria podem alterar esse número. Sistemas trifásicos com Carregadores de bordo de 11 a 22 kW Pode adicionar mais por hora. Quanto tempo leva para carregar a bateria até 80% em corrente contínua?Em muitos carros, o carregamento aumenta entre 20% e 60% da carga da bateria em 15 a 30 minutos em um local de 150 kW com a bateria aquecida. Em climas frios ou em armários de distribuição compartilhados, o tempo de carregamento pode ser maior. Considere a tabela superior como seu seletor rápido. Mapeie veículos e casos de uso para o nível correto e, em seguida, projete para alimentação estável, cabeamento seguro e boa ergonomia dos cabos.   Se você estiver especificando hardware para frotas mistas ou locais públicos, coordene os conjuntos de conectores, as bitolas dos cabos e as expectativas de ciclo de trabalho. Um parceiro de componentes com experiência em aplicações de alta exigência — como Soluções de carregamento CC da Workersbee—pode ajudar a selecionar conectores, cabos e acessórios adequados ao clima, aos perfis de carga e às práticas de manutenção.