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Estacionamos, plugamos o carro na estação de recarga de veículos elétricos e, enquanto a bateria carrega, aproveitamos para tomar um café, apreciar a paisagem ou despachar no celular….

Esta é uma cena cada vez mais comum no Brasil, onde a instalação de estações de recarga para automóveis elétricos passa por um boom, acompanhando o mercado de automóveis movidos a eletricidade.

Só nos próximos cinco anos, a frota nacional de veículos elétricos e híbridos deve crescer de 300% a 500%, de acordo com uma pesquisa da Associação Brasileira do Veículo Elétrico (Abve).

Seguimos uma tendência mundial. Para termos uma ideia, a Bloomberg New Energy Finance estima que, até 2040, a frota mundial saltará de 2 milhões para 56 milhões de veículos elétricos.

Significa que, em duas décadas, o número de carros elétricos circulando no mundo deve superar o de veículos convencionais.

Naturalmente, a consequência dessa revolução na mobilidade é a multiplicação de estações de recarga para alimentar todos esses veículos elétricos.

Os pontos de recarga estão se multiplicando em condomínios residenciais, shoppings, supermercados, postos de combustíveis e empresas dos mais variados setores, que instalam estações de recarga de veículos elétricos para uso próprio ou como benefício para seus clientes e colaboradores.

Mas o que é preciso para ter uma estação de recarga de veículos elétricos em casa, no condomínio ou na empresa?

É o que veremos nesse post, que mostrará tudo o que você precisa saber sobre:

• Como a instalação de uma estação de recarga de veículos elétricos deve ser feita.
• Quais são as normas brasileiras para garantir o abastecimento de carros elétricos com segurança.
• Os tipos de estações de recarga, modos e tempos de carregamento.
• Economia da recarga elétrica e a sustentabilidade das estações com geração solar.

 

Como é feita a instalação de uma estação de recarga de veículos elétricos?

 

Para ter sua própria estação de recarga, você precisará de duas coisas essenciais.

→ A primeira delas é adquirir um carregador de veículo elétrico que atenda os padrões estabelecidos pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).

O que chamamos aqui de “carregador” é o equipamento também chamado de “sistema de alimentação de veículos elétricos” – save, utilizado para fornecer a energia ao carro elétrico.

O carregador/save é a peça que contém o software e as funções de controle do carregamento de veículos elétricos.

Fique atento na hora da compra! Além de atender os padrões da ABNT, o equipamento de recarga deve ser compatível com os plugues dos veículos elétricos mais utilizados no Brasil.

 

Além disso, os carros elétricos quase sempre necessitam de mais de sete quilowatts de energia para seu carregamento.

Portanto, tanto os carregadores escolhidos quanto a infraestrutura elétrica devem suprir essa necessidade com eficiência e segurança.

→ A segunda coisa que você precisará fazer é contratar uma empresa de engenharia elétrica ou um especialista para avaliar as condições de sua instalação elétrica.

Com base nessa avaliação, o engenheiro-eletricista deverá projetar as adequações que você precisará para instalar a estação de carregamento.

Isso ocorre porque estações de recarga de veículos elétricos necessitam de quadros próprios de distribuição de energia, disjuntores, dispositivos de segurança contra surtos e transformadores.

Além disso, a instalação elétrica da estação de recarga tem sua própria infraestrutura de eletrodutos e caixas de passagem. E esta deverá ser projetada prevendo ampliações futuras para a aquisição de novos carregadores.

O ideal é que você seja acompanhado por especialistas da avaliação à compra do equipamento de recarga, passando pelas liberações necessárias junto à sua concessionária local de energia elétrica para a instalação da estação de recarga.

 

Então há normas para a instalação de uma estação de recarga?

 

Sim. No Brasil, várias normas regulamentam a construção de estações de recarga para carros elétricos. Entre elas a ABNT / NBR IEC 61851 e as RNs 414 e 819 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Além destas, cada estado pode ter regras específicas para a instalação de postos de carregamento de carros elétricos.

No Paraná, a Copel, distribuidora local, utiliza a NTC 902210 para regular os procedimentos a serem seguidos quando uma nova ligação é solicitada.

“A norma é importante porque uniformiza e torna claras as exigências técnicas e de segurança para a instalação destes equipamentos” – explica o engenheiro Fernando Antonio Gruppelli Junior, superintendente de normatização da Copel.

De acordo com a operadora, a instalação da estação de carregamento deve ser projetada por especialista contemplando algumas regras específicas. Entre elas:

1. Ter um circuito exclusivo para cada estação de recarga. Além de “dispositivo de proteção contra sobrecorrentes realizada por disjuntor e proteção contra choques elétricos por um dispositivo DR tipo B (para corrente alternada e contínua), conforme orientações dos fornecedores/fabricantes de estações de recarga”.
2. Os quadros de distribuição de energia que alimentam as estações de recarga de veículos elétricos precisam conter dispositivos de proteção contra surtos – DPS.
3. As estações de recarga devem ser projetadas para que sua atividade não cause perturbações ao sistema elétrico da distribuidora local.
4. Quando as estações de recarga de veículos elétricos são instaladas em vias públicas, devem possuir um dispositivo próprio de medição, padrão de entrada de energia de acordo com a NTC 903100 e licenças obtidas junto a órgãos competentes.
5. Já as estações de recarga de veículos elétricos instaladas em condomínios ou áreas de utilização coletiva precisam ter seu próprio sistema para identificar o usuário e cobrar pela recarga, quando for o caso.

 

 

Fique atento à tensão no ponto de carregamento!

 

Além de atender às normas nacionais e regionais, o projetista será fundamental para adequar a estação de recarga de veículos elétricos ao padrão de tensão da edificação ou da rede elétrica local.

Normalmente, as estações de recarga são fabricadas para funcionar com tensões de 380/220 V ou 400/230 V.

Mas esses valores podem ser altos ou baixos demais para a tensão utilizada na edificação onde serão instaladas ou na rede elétrica onde serão ligadas.

Por exemplo, se sua empresa opera em 127 V e o equipamento de recarga for de 380 V, um transformador será necessário para elevar a tensão no ponto de carregamento.

Em grandes estações, com vários pontos de recarga de veículos elétricos, o padrão de tensão pode ser alterado junto à distribuidora local de energia elétrica, como veremos adiante.

 

Comunique sua distribuidora local

 

Você pode querer apenas instalar um carregador na parede de sua casa. Ou construir um grande estacionamento com várias estações de recarga para carros elétricos como negócio, cobrando pelo serviço.

Em ambos os casos – estações privadas ou públicas – pode ser necessário alterar o fornecimento de energia.

É quando entra em cena a Resolução Normativa Nº 819 da Aneel, a Agência Nacional de Energia Elétrica.

A RN 819 exige que a instalação de estações de recarga para carros elétricos seja comunicada à concessionária local de energia.

E essa comunicação deve ser feita à distribuidora quando:

• a estação de recarga necessitar de ligação à rede de energia para fornecimento inicial;
• houver alteração do nível de tensão;
• ou aumento / redução de carga.

As cargas podem ser alteradas porque, dependendo da quantidade de estações de recarga instaladas, “a demanda calculada para a entrada de energia da edificação será substancialmente maior do que a demanda sem as estações de recarga” – explica a NTC 902210 da Copel.

Quanto maior a potência do carregador de veículos elétricos, maior será carga exigida.

Veremos a seguir como o nível de tensão e as cargas são importantes para definir o tipo de estação de carregamento de carros elétricos que será melhor para você.

 

Quais são os tipos de estação de recarga de veículos elétricos?

 

Edificações residenciais ou comerciais podem instalar estações de recarga de veículos elétricos de três tipos:

• rápidas
• semirrápidas

Optar entre elas depende das especificações do equipamento carregador/SAVE e do padrão de tensão da rede elétrica local.

→ As estações de carregamento rápido são as mais caras. Operam em corrente contínua com alta potência. E podem ser instaladas em locais que recebem energia elétrica em média tensão (13,8kV e 34,5kV).

Por isso, pode ser necessário o ajuste de tensão. “Edificações alimentadas em baixa tensão, por exemplo, poderão passar a ser alimentadas em média tensão, através de subestação transformadora” – orienta a NTC 902210.

As estações rápidas costumam carregar a bateria do carro elétrico em até 40 minutos.

E por isso são indicadas para locais de parada curta, como postos em rodovias, lojas de conveniência ou comércios.

→ Já as estações de carregamento semirrápido ou lentas custam menos e operam em corrente alternada, em baixa tensão (220 / 127V).

Possuem menor potência e, por isso, realizam uma carga completa em uma a oito horas.

Normalmente, estações de recarga de uso coletivo – como estacionamentos de shoppings, aeroportos, supermercados ou postos de combustíveis – utilizam o carregamento semirrápido ou rápido.

Já as estações particulares, condomínios residenciais e locais onde o carro pode ficar parado por mais tempo, como empresas, por exemplo, costumam optar pela recarga lenta ou semirrápida.

Além do tempo que os veículos podem permanecer estacionados e do tipo de tensão da energia elétrica, a escolha dos carregadores deve considerar também a compatibilidade com plugues dos carros elétricos mais utilizados.

 

Tempo de carregamento em cada estação de recarga de veículos elétrico

 

Normalmente, um carro com uma bateria de 25 kWh leva:

• 8 horas para carregar em um ponto de carregamento lento, comum em residências (com uma potência média de 3 kW).
• 2 horas para carregar nas estações de carregamento semirrápidas (com potência entre 7,4 e 22 kW).
• 30 minutos para carregar em estações de carregamento de automóveis elétricos rápidas (com potência entre 43 kW e 50 kW).

 

Como escolher o tipo de carregamento

 

Sabemos que todo veículo elétrico, seja 100% movido a eletricidade ou híbrido, necessita de uma fonte de alimentação externa para recarregar sua bateria.

Porém, cada modelo de veículo vem com um cabo próprio que permite determinado(s) tipo (s) ou “modo(s) de carregamento”.

Atualmente, há quatro modos de carregamento para automóveis elétricos. E entende-los é fundamental para projetar a estação de recarga de veículos elétricos de acordo com as necessidades dos usuários.

 

Modo 1 – carregamento lento (6 a 8 horas)

 

É realizado em pontos de recarga domésticos, com energia em corrente alternada (CA).  O cabo do veículo é conectado a uma tomada doméstica comum, que possui plugue padrão brasileiro, a mesma que utilizamos em todos os outros equipamentos eletrônicos.

O carregamento Modo 1 é indicado para veículos elétricos de menor potência, como bicicletas elétricas, hoverboards, motos e patinetes.

Não é indicado para carros elétricos, pois não possui sistemas de proteção adequados ao carregamento de veículos elétricos, como ocorre em uma estação de recarga.

 

Modo 2 – carregamento lento (6 a 8 horas)

 

Este modo de recarga de veículos elétricos utiliza sistema elétrico monofásico e ocorre com potência inferior a 3,7kW.

O cabo de carregamento do veículo elétrico é conectado a uma caixa com uma tomada do tipo schuko exclusiva para esta finalidade.

A diferença é que esse ponto de recarga de veículos elétricos já possui adequações elétricas com proteções adequadas ao veículo e às instalações elétricas.

É ideal para veículos elétricos de menor porte.

 

Modo 3 – carregamento semirrápido (3 a 4 horas)

 

Este é o modo de carregamento realizado em uma estação de recarga de veículos elétricos propriamente dita, em que o carro é conectado a uma caixa “wallbox” contendo o sistema de alimentação (SAVE) com todas as proteções necessárias aos carros e à rede elétrica.

O carregamento ocorre em corrente alternada (AC). Na instalação dessa estação de recarga de veículos elétricos, é importante considerar que alguns modelos de automóveis só permitem carregamento monofásico, enquanto outros podem ser carregados em sistemas tanto monofásicos como trifásicos.

Os wallbox inteligentes permitem o carregamento AC tanto monofásico quanto trifásico.

 

Modo 4 – recarga rápida (20 a 40 minutos)

 

O carregamento rápido ocorre em estações de recarga que, como vimos, operam com média tensão em corrente contínua (CC).

É o carregamento de alta potência, onde uma média de 50kW de energia são fornecidos ao veículo, que pode ter 80% de sua bateria carregada em meia hora.

Por isso as estações de recarga rápida para carros elétricos são normalmente instaladas em autoestradas e pontos de parada rápida.

A estação de recarga rápida possui um sistema de alimentação de veículos elétricos do tipo CHAdeMO, padrão japonês, ou CCS (Combined Charging System), que é o padrão de carregamento norte americano e europeu.

As estações rápidas com padrão CHAdeMO são compatíveis com plugues de veículos elétricos da Nissan, Mitsubishi, Peugeot e Citroën.

Já estações com sistema de alimentação CCS recebem os plugues de veículos elétricos da BMW e da Volkswagen.

 

Onde instalar uma estação de recarga de veículos elétrico?

 

Carros elétricos podem ser recarregados em casa, em estações de recarga coletivos de condomínios ou edifícios, em estacionamentos corporativos ou em estações de recarga públicas.

Novos empreendimentos imobiliários já estão sendo projetados com um percentual de vagas de estacionamento destinadas a carros elétricos, onde são instaladas estações de recarga.

Em estacionamentos de edifícios, a Copel recomenda que a infraestrutura de estações de recarga seja projetada prevendo espaço para ampliação de 25% no número de carregadores.

Condomínios e residências também podem instalar estações privadas de recarga de veículos elétricos.

E empreendimentos comerciais, como shoppings e supermercados, já destinam parte de suas vagas a estações de abastecimento de carros movidos a eletricidade.

Nos estacionamentos coletivos, o padrão internacional para edificações sustentáveis recomenda destinar mínimo 2% das vagas a veículos elétricos.

 

Sustentabilidade com estações de recarga de veículos elétricos

 

Muitas empresas, condomínios e residências estão combinando suas estações de recarga de veículos elétricos com a geração de energia solar fotovoltaica.

Uma das maneiras de fazer a recarga de carros elétricos ficar ainda mais barata e sustentável é instalar carports solares. São estacionamentos que possuem módulos fotovoltaicos (placas solares) em sua cobertura, gerando a energia solar que pode ser utilizada para carregar os veículos elétricos.

→ Você pode entender  mais sobre o funcionamento e instalação desses estacionamentos fotovoltaicos  em nosso post sobre carports solares.

Outra forma de criar abastecimento sustentável com enorme economia é aliar a instalação de estações de recarga de veículos elétricos com sistemas de geração solar.

Instalando uma microusina no telhado de casa ou da empresa, você pode gerar energia por 25 anos pagando apenas a tarifa mínima obrigatória da sua concessionária local. O retorno do investimento ocorre em 4 a 6 anos, e sobram aproximadamente duas décadas de energia solar com custo mínimo.

Uma ou mais estações de recarga para carros elétricos podem ser acopladas ao sistema de geração solar, tornando o custo por carga muito perto de zero.

Foi o que a OMS fez há alguns anos com seu Carro Movido a Sol, um projeto criado para chamar a atenção da população sobre os benefícios da geração solar combinada à utilização de um veículo elétrico. Sucesso nas ruas e na imprensa curitibana!

→ Você pode conferir como foi a repercussão do Carro Movido a Sol neste vídeo aqui.

→ E entender tudo sobre os tipos de geração solar em nosso post sobre usinas fotovoltaicas!

 

Economia da recarga elétrica

 

De acordo com estimativas da Copel, recarregar um veículo elétrico custa três a quatro vezes menos que utilizar gasolina para percorrer a mesma distância.

“A autonomia média de um elétrico chega a 300 km, com custo de carregamento de R$ 36. Já o veículo a combustão cobra R$ 120 para completar a mesma distância” – diz a Copel.

Hoje, o mercado brasileiro possui modelos como o BMW i3, Nissan Leaf e Chevrolet Bolt, que rodam de 335 a 389 quilômetros km com uma carga.

Mas novas tecnologias estão prestes a aumentar a autonomia e, com isso, a economia dos veículos elétricos. É o caso das baterias de lítio-enxofre – em desenvolvimento pela empresa australiana Brighsun New Energy – que possibilitarão uma nova safra de veículos elétricos com autonomia para rodar 2 mil quilômetros com apenas uma carga.

Vale ou não vale a pena investir nesse cenário promissor?

→ Se você estiver pronto para economizar, fidelizar clientes ou ganhar dinheiro instalando uma estação de recarga de veículos elétricos, conte com a OMS Engenharia. Somos especializados para projetar e executar sua obra com experiência e precisão! Contate-nos por aqui ou em nosso WhatsApp. Até breve!

Produzido por Share MKT.