Estações de Carregamento de veículos elétricos

 

Milhares de estações de carregamento de veículos elétricos (EV) estão disponíveis Brasil. Estas estações de carregamento estão sendo instaladas em áreas-chave em todo o país para carregamento público e no local de trabalho como um complemento ao carregamento residencial. A maioria dos proprietários de veículos elétricos faz a maior parte do carregamento em casa.

  1. Local

A localização de estações de utilização publica deve ser incorporada a um sistema de mapeamento disponível a todos os usuários. Através de aplicativos específicos, ou plataformas de geo-localidade.

  1. Desenvolvimento de Infraestrutura para Carregamento de Veículos Elétricos

Consumidores e frotas que consideram veículos elétricos (EVs) – que incluem veículos totalmente elétricos e veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs) – precisam de acesso a estações de carregamento. Para a maioria dos motoristas, isso começa com o carregamento em casa ou nas instalações da frota. As estações de carregamento em locais de trabalho e destinos públicos podem ajudar a aumentar a aceitação do mercado, oferecendo oportunidades de carregamento mais flexíveis em locais comumente visitados. Os líderes comunitários podem descobrir mais por meio do planejamento de prontidão do PEV, incluindo estudos de caso de sucessos contínuos. Ferramentas e aplicativos também estão disponíveis para estimar a quantidade e o tipo de infraestrutura de carregamento necessária para apoiar a adoção regional de VEs por estado ou cidade/área urbana e para determinar como o carregamento de EV afetará a demanda de eletricidade.

Carregar o número crescente de VEs em uso requer uma rede robusta de estações para consumidores e frotas. O Localizador de Postos de Abastecimento Alternativo permite que os usuários pesquisem postos de carregamento públicos e privados. Relatórios trimestrais sobre as tendências das estações de carregamento de veículos elétricos mostram o crescimento do carregamento público e privado e avaliam o estado atual da infraestrutura de carregamento no Brasil.

  • Terminologia de infraestrutura de carregamento

O setor de infraestrutura de carregamento deve alinhar-se com um padrão comum chamado protocolo Open Charge Point Interface (OCPI) com essa hierarquia para estações de carregamento: localização, porta de equipamento de fornecimento de veículo elétrico (EVSE) e conector.

Localização da estação: A localização da estação é um site com uma ou mais portas EVSE no mesmo endereço. Os exemplos incluem uma garagem ou um estacionamento de shopping.

Porta EVSE: Uma porta EVSE fornece energia para carregar apenas um veículo por vez, embora possa ter vários conectores. A unidade que abriga as portas EVSE às vezes é chamada de posto de carregamento, que pode ter uma ou mais portas EVSE.

Conector: Um conector é o que é conectado a um veículo para carregá-lo. Vários conectores e tipos de conectores (como CHAdeMO e CCS) podem estar disponíveis em uma porta EVSE, mas apenas um veículo será carregado por vez. Os conectores às vezes são chamados de plugues.

  • Equipamento de carregamento

O equipamento de carregamento para VEs é classificado pela taxa na qual as baterias são carregadas. Os tempos de carregamento variam de acordo com o nível de carga da bateria, quanta energia ela contém, o tipo de bateria e o tipo de equipamento de carregamento (por exemplo, nível de carregamento, potência do carregador e especificações do serviço elétrico). O tempo de carregamento pode variar de menos de 20 minutos a 20 horas ou mais, dependendo desses fatores. Ao escolher um equipamento para uma aplicação específica, muitos fatores, como rede, recursos de pagamento e operação e manutenção, devem ser considerados.

  • Carregamento TIPO 1

Aproximadamente 8 km de alcance por 1 hora de carregamento

O equipamento de Corrente Alternada (CA) Tipo 1 (muitas vezes referido simplesmente como Tipo1) fornece carregamento através de um plugue CA de 127 volts (V). A maioria, se não todos, os EVs virão com um conjunto de cabos portátil de Tipo 1, portanto, nenhum equipamento de carregamento adicional é necessário. Em uma extremidade do cabo há um conector padrão (por exemplo, um plugue doméstico comum de três pinos), e na outra extremidade há um conector padrão Tipo 1 (geralmente chamado simplesmente Tipo1) O conector Tipo 1 se conecta à porta de carregamento Tipo 1 do carro e o conector se conecta a uma tomada de parede padrão. Observe que os veículos têm um conector exclusivo.

O carregamento de Tipo 1 é normalmente usado quando há apenas uma tomada de 127 V disponível, como durante o carregamento em casa, mas pode fornecer facilmente o carregamento para a maioria das necessidades do motorista. Por exemplo, 8 horas de carregamento a 127 V podem reabastecer cerca de 65 quilómetros de autonomia elétrica para um EV de tamanho médio.

  • Carregamento de TIPO 2

Aproximadamente 40 km de alcance por 1 hora de carregamento

O equipamento AC Tipo 2 (muitas vezes referido simplesmente como Tipo 2) oferece carregamento através de serviço elétrico de 220-230 V (típico em aplicações residenciais) A maioria das residências tem serviço de 220-230 V disponível e, como o equipamento de Tipo 2 pode carregar uma bateria típica de EV durante a noite, os proprietários de EV geralmente o instalam para carregamento doméstico. O equipamento de tipo 2 também é comumente usado para utilização pública e no local de trabalho. Esta opção de carregamento pode operar em até 80 amperes (Amp) e 22 kW. No entanto, a maioria dos equipamentos residenciais de Tipo 2 opera com menor potência. Muitas dessas unidades operam em até 32 Amps, fornecendo 7,4 kW de potência. Essas unidades exigem um circuito dedicado de 40 A para cumprir os requisitos de normativa NBR.

O equipamento de carregamento de Tipo 2 usa o mesmo conector que o equipamento de Tipo 1 usa. Todos os EVs comercialmente disponíveis no Brasil têm a capacidade de carregar usando equipamentos de carregamento de Tipo 1 e Tipo 2.

Alguns veículos têm um conector exclusivo que funciona para todas as opções de carregamento, incluindo os carregadores de destino de tipo 2 e carregadores para uso doméstico.

  • Carregamento rápido DC

Aproximadamente 160 a 320+ km de alcance por 30 minutos de carregamento

O equipamento de carregamento rápido de corrente contínua (DC) (normalmente uma entrada CA trifásica) permite o carregamento rápido ao longo de corredores de tráfego intenso nas estações instaladas. O carregamento rápido DC deve aumentar devido à adoção de frotas de veículos elétricos médios e pesados ​​(por exemplo, caminhões comerciais e vans e trânsito), bem como a instalação de hubs de carregamento rápido para empresas de rede de transporte (por exemplo, Uber) e outras aplicações.

Existem três tipos de sistemas de carregamento rápido DC, dependendo do tipo de porta de carregamento no veículo: SAE Combined Charging System (CCS), CHAdeMO  e GBT

O conector CCS (também conhecido como Tipo2 combo) é único porque um driver pode usar a mesma porta de carga ao carregar com equipamento de carregamento rápido AC tipo 1, tipo 2 ou DC. A única diferença é que o conector de carregamento rápido DC possui dois pinos inferiores adicionais. A maioria dos modelos de EV que entram no mercado hoje podem carregar usando o conector CCS.

O conector CHAdeMO é outro tipo comum de conector rápido DC. Mesmo ocorre com o tipo GBT

Os veículos Tesla têm um conector exclusivo que funciona para todos os seus níveis de carregamento, incluindo a opção de carregamento rápido, chamada Supercharger. Embora os veículos Tesla não tenham uma porta de carregamento CHAdeMO e não venham com um adaptador CHAdeMO, a Tesla vende um adaptador.

  • Aquisição e Instalação de Infraestrutura de Carregamento

Existe uma variedade de opções para infraestrutura de carregamento de veículos elétricos (VE), criando assim um processo de aquisição de infraestrutura multifacetado. As características e objetivos específicos do proprietario, como considerações de utilização, equidade e justiça ambiental, também podem influenciar o processo. A instalação de infraestrutura de cobrança pode envolver estruturas complexas de pagamento, coleta de dados, modelos de propriedade, estacionamento e requisitos de sinalização, além de considerações típicas de infraestrutura, como custo, regulamentos, segurança, eficiência, localização e tipo de equipamento.

Para obter exemplos de como outras organizações concluíram o processo de aquisição de infraestrutura de carregamento, abordaram a tomada de decisões e implementaram a infraestrutura de carregamento,

  • o Identifique a Necessidade

O primeiro passo ao planejar a aquisição e instalação de infraestrutura de carregamento é considerar os membros da sua comunidade. É importante entender as necessidades de carregamento esperadas com base nos padrões de viagem, propriedade do VE, tempo que pode levar para carregar a bateria do veículo e o número e tipo de VEs que devem ser atendidos em cada local. Esse tipo de informação pode ajudar a determinar melhor o número e o tipo de infraestrutura de cobrança necessária para o projeto.

  • o Acesso Equitativo

Garantir o acesso equitativo ao carregamento de VEs é uma consideração importante ao planejar o desenvolvimento da infraestrutura. Comunidades de baixa renda e carentes estão normalmente expostas a uma proporção maior de riscos ambientais e a infraestrutura de carregamento de VEs pode facilitar o incentivo à adoção de VEs como uma estratégia para reduzir esses impactos.

É importante projetar projetos de infraestrutura de carregamento junto com um conjunto diversificado de membros da comunidade. Isso fornece um contexto local que garante soluções de cobrança adequadas para a área. Por exemplo, uma área urbana de alta densidade com habitação multifamiliar pode se beneficiar da cobrança de tipo 2 na calçada, enquanto uma comunidade mais rural pode não ter estacionamento na rua e se beneficiar da cobrança rápida centralizada.

Os seguintes recursos fornecem orientação para incorporar o envolvimento da comunidade e as metas de justiça energética e ambiental:

  • o Considerações de custo

Outra consideração importante é determinar o custo associado às necessidades de carregamento necessárias. Isso inclui equipamentos, instalação e operação e manutenção (incluindo eletricidade, cobranças de demanda e quaisquer taxas anuais de rede de cobrança).

  • o Equipamento

Os custos do equipamento variam com base em fatores como aplicação, localização, nível de carga e tipo. Ao escolher a infraestrutura de carregamento, os recursos a serem considerados incluem: recursos de rede, dissuasão de roubo, classificação de potência de saída (em quilowatts), número e tipo de conectores, número de veículos que podem carregar simultaneamente e operação e manutenção (por exemplo, recursos de pagamento e coleta de dados). Certifique-se de que os recursos escolhidos também estejam alinhados com as necessidades e o orçamento previstos

  • o Instalação

Os custos de instalação podem variar com base em fatores, incluindo o número e o tipo de infraestrutura de carregamento, localização geográfica, localização do local e valas necessárias, fiação existente e atualizações elétricas necessárias para acomodar as necessidades de carregamento existentes e futuras, custos de mão de obra e licenças.

  • o Rede

A infraestrutura de carregamento em rede está conectada à Internet e pode enviar dados, como informações sobre a frequência de uso, a um provedor de serviços de rede (ou seja, rede de carregamento) e ao proprietario. A infraestrutura de carregamento em rede permite que os proprietarios ofereçam identificação por radiofrequência (RFID), telefone celular ou pagamento com cartão de crédito; monitorar e analisar o uso; e fornecer suporte ao cliente. Ao selecionar a infraestrutura de carregamento com hardware que usa o Open Charge Point Protocol (OCPP) versão 1.6 ou superior, que separa fisicamente os aspectos do dispositivo da infraestrutura de carregamento do componente de back-end da rede, o proprietario pode alternar facilmente as redes de carregamento sem upgrades de equipamentos caros. Isso evita ativos ociosos, permitindo que qualquer rede opere o equipamento no caso de um proprietario decidir mudar de rede de cobrança ou o provedor existente não oferecer mais cobrança. OCPP é o padrão da indústria para acesso aberto

A infraestrutura de carregamento sem rede não está conectada à Internet e fornece recursos básicos de carregamento sem monitoramento avançado de utilização ou recursos de pagamento. Para instalar uma estação em rede, o local deve ter acesso a uma conexão de internet com ou sem fio ou serviço de celular.

  • o outras considerações
  • o Conformidade, Licenciamento e Inspeção

Ao escolher a infraestrutura de carregamento, certifique-se de que o fabricante cumpriu os requisitos de certificação, incluindo o teste do produto com um organismo de teste certificado. A infraestrutura de carregamento também deve estar em conformidade com os padrões NBR de instalação.

Além disso, verifique se há outras certificações opcionais que possam ser de seu interesse, como algum programa da Agência de Proteção Ambiental. Para se qualificar, os carregadores devem ser rigorosamente testados quanto à segurança operacional por um laboratório de testes reconhecido nacionalmente. Além disso, os carregadores certificados de Tipo1 e Tipo2 usam 40% menos energia do que outros produtos similares quando em modo de espera (até 85% do tempo). Os carregadores certificados usam padrões de comunicação abertos e aqueles que possuem recursos de funcionalidade conectada são listados como “Capacidade de conexão”

As instalações das estações de carregamento devem estar em conformidade com os códigos e regulamentos locais, estaduais e nacionais e ser realizadas por um eletricista licenciado. Para encontrar empreiteiros elétricos licenciados e treinados na instalação de estações de carregamento, consulte os parceiros do projeto, incluindo fabricantes de estações de carregamento, concessionárias e coalizões

Um empreiteiro elétrico deve estar ciente dos códigos e padrões relevantes e obter uma permissão das autoridades locais de construção antes de instalar a infraestrutura de carregamento. Pode ser necessário tempo adicional, pois o processo de licenciamento pode exigir um plano de instalação no local e aprovação de entidades de inspeção de incêndio, ambiental ou elétrica.

  • o Propriedade

A propriedade da estação de carregamento geralmente se enquadra em uma das duas categorias: de propriedade do local ou de terceiros (por exemplo, de propriedade de uma rede de carregamento), embora existam outros arranjos possíveis. A infraestrutura de carregamento de propriedade do proprietario é comprada, instalada e mantida pelo mesmo, o que permite controle total sobre a estação e a capacidade de manter toda a receita da estação (se aplicável). Nesse cenário, os proprietarios são responsáveis ​​por todos os custos associados, incluindo quaisquer taxas de transação de manutenção ou pagamento. A infraestrutura de carregamento de propriedade de terceiros é instalada e mantida por terceiros, o que minimiza a responsabilidade do proprietário do local. Em alguns casos, o proprietario também pode obter receita alugando o espaço ocupado pela infraestrutura de carregamento para terceiros.