Mestrado - 2A1S - Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

10 Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos Resumo Neste capítulo apresenta-se a infraestrutura existente em Portugal para carregamento de veículos elétricos (VE), e que é uma inovação mundial, com cerca de 1350 postos de carga já implantados por todo o território nacional.

Falamos dos diferentes sistemas de ligação por cabo, apresentando as várias tomadas disponíveis, bem como algumas próprias de cada marca e que não deverão vingar no mercado.

Relativamente ao instante de recarga, explicamos o funcionamento dos sistemas cegos, inteligentes e mais do mais recente modelo V2G (Vehicle to Grid) a dar os primeiros passos em Portugal.

Também é abordada a temática da rapidez de recarga, factor importantíssimo quer para os donos de veículos elétricos, quer para os que pensam adquirir em breve algum modelo. É feita ainda uma apresentação da rede de recarga existente em Portugal, do que está a funcionar e do que ainda vai ser implementado.

Falamos ainda dos impactos dos VE na rede, o que ainda se baseia muito em suposições, uma vez que o número destes veículos ainda não é significativo.

Para terminar, apresenta-se a nova portaria sobre esta matéria, que determina detalhadamente as várias normas a seguir para instalação de postos de recarga em casa ou na via pública.

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

10.1 Sistemas com ligação física por cabo Num mundo ideal deveria existir apenas um tipo de interface para ligação de equipamentos eléctricos às tomadas. No entanto, o mundo real tende a ser mais complicado.

Como não existe consenso nas opiniões entre a indústria automóvel, e entre os países, ainda não foi normalizado um único modelo para carregamento das baterias de veículos eléctricos (VE). Isto significa que o design do carregador e da infraestrutura de carregamento deverão diferir em certos países, de acordo com a rede de energia eléctrica.

A IEC 62196 é uma norma internacional que regula o tipo de conectores eléctricos e os modos de carregamento para veículos eléctricos. Neste momento os conectores existentes são: SAE J1772 na América do Norte, CHAdeMO no Japão (para carregamento DC), Mennekes na Europa, Framatome em França, SCAME na Itália, CEEplus na Suíça.

Esta norma especifica também que em todos os postos de carregamento só haverá corrente quando pino 1 (sinal de proximidade) for ativado, sendo que a corrente nominal são 16 A (cerca de 3,5 kW), a menos que seja especificado um outro modo de carregamento com um nível de corrente mais elevado (caso de carregamentos em DC).

10.1.1 SAE J1772 A SAE J1772 é uma norma da América do Norte mantida pela SAE1 e tudo indica que será usada pelos EUA e pelo Japão. A ficha [4] é projetada para sistemas monofásicos de 120 ou 240 V e é constituída por cinco pinos: L1, L2 ou Neutro, Terra, Detector de Proximidade e Controlo, Figura 10. 1, e pode ser usada em dois modos, podendo fornecer até 19,2 kW:  L1: 120 V, 1 fase, até 16 A.  L2: 240 V, 1 fase, até 80 A.

Figura 10. 1 - Pormenor da ficha de acordo com a norma SAE J1772.

Fonte: (http://green.autoblog.com)

São permitidos carregamentos mais rápidos, podendo chegar a 298 kW com circuito trifásico de 690 V, 5060Hz e com corrente máxima de 250 A ou através de um circuito DC a 600 V e a 400 A.

1

Society of Automotive Engineers

10.2

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

10.1.2 CHAdeMO Este protocolo de carregamento rápido foi desenvolvido e patenteado pela Tokyo Electric Power Company com uma especificação para alta tensão (até 500 V DC) e alta corrente (125 A).

A maioria dos veículos elétricos tem um carregador onboard que usa um rectificador para transformar a corrente alternada da rede elétrica para o nível de corrente contínua adequado para recarregar a bateria.

O seu custo e os problemas térmicos limitam a quantidade de energia que o retificador pode suportar, cerca de 240 VAC e 75 A. Por este motivo é melhor que seja o posto de carregamento a fornecer diretamente a corrente contínua (CC) necessária à carga das baterias.

Figura 10. 2 - Pormenor da ficha CHAdeMO. Fonte: (http://en.wikipedia.org)

À semelhança do que acontece com a SAE J1772, este protocolo também transmite os parâmetros da bateria para o posto de carregamento, mas neste caso informação muito mais completa: quando deve ser parado o carregamento, a tensão do VE, a capacidade total da bateria, e como durante o carregamento o posto deve variar sua corrente de carga.

10.1.3 Mennekes As características dos cabos desenvolvidos pela marca Mennekes oferecem suporte para ligação monofásica de 230 V e trifásica de 400 V com correntes de carga até 63 A. Esta ficha é constituída por sete pinos: L1, L2, L3, Neutro, Terra, Detector de Proximidade e Controlo, Figura 10. 3.

Existem ainda opiniões de que a norma IEC 60309 é suficiente para realizar cargas normais, no entanto, esta não possui meios de comunicação com a rede e não podem adicionar inteligência ao método de carregamento.

Figura 10. 3 - Pormenor da ficha Mennekes.

Fonte: (http://www.matternetwork.com/2011/6/europeneeds-plug-hole-ev.cfm)

10.3

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

O Opel Ampera e o Nissan Leaf possuem uma ligação com a norma SAE J1772. Por outro lado, a rede de pontos de carregamento MOBI.E 2 está criada segundo a norma IEC 62196, o que cria um enorme constrangimento ao condutor do veículo eléctrico, que necessita de adquirir um adaptador para efetuar a carga das baterias com sucesso.

Figura 10. 4 - Tomadas de carregamento do Nissan Leaf Fonte: (Foto Ricardo Silva)

Figura 10. 5 - Tomada de carregamento do Opel Ampera Fonte: (http://www.opel.pt)

10.2 O instante da recarga Existem dois tipos de gestão de carregamento das baterias [6], carga cega (Dumb Charge), e carga inteligente (Smart Charge).

10.2.1

Carga cega

A carga cega consiste no proprietário ligar o VE à rede e carregar as baterias quando lhe é conveniente, ou seja, o proprietário está encarregue da gestão da carga da bateria.

Neste caso, podem ocorrer picos de carga demasiado elevados na rede pois os picos de carga dos veículos eléctricos podem ser coincidentes com picos de carga na rede.

Atendendo ao diagrama de carga em baixo uma grande quantidade de veículos eléctricos a carregar das 14h as 16h originaria um caso desses.

Figura 10. 6- Exemplo de um diagrama de carga diário Fonte: [1] 2

MOBI.E – Rede Nacional de Mobilidade Eléctrica. A Rede MOBI.E é uma rede de carregamento inteligente para a mobilidade eléctrica. Presente em todo o território nacional e acessível por todos os utilizadores, a Rede MOBI.E permitirá repor os níveis de energia gastos de forma e simples e cómoda.

10.4

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

10.2.2

Carga inteligente

A carga inteligente consiste no carregamento dos vários veículos eléctricos, de uma forma escalonada para poder iniciar em quantidade e horas mais favoráveis à rede, de forma a estabilizar o máximo possível a carga na rede. A carga controlada processa-se em duas etapas: 1. O proprietário liga fisicamente o veículo à rede; 2. A carga aguarda a informação do operador de rede.

Com a utilização da carga controlada, o proprietário do veículo não ficará privado de carregar o seu VE na altura que lhe seja conveniente, porém se o fizer deverá ser penalizado com tarifas de energia eléctrica mais altas. Por outro lado, se carregar sob o sistema de carga inteligente, o proprietário do veículo será beneficiado com tarifas mais baixas. O operador de rede deverá comercializar a energia a tarifas mais baixas nos períodos mais propícios ao carregamento dos veículos, de forma a aliciar o utilizador a submeter-se a esse tipo de carga.

O veículo recebe em tempo real a informação do tarifário e carrega quando a tarifa for mais baixa. Convêm também salientar que o sistema de carga controlada será uma tecnologia que se espera vir a ser implementada num prazo muito mais curto do que o V2G. A conhecida Google, por exemplo, encontra-se já a desenvolver software de controlo de cargas controladas para veículos eléctricos.

10.2.3

V2G (Vehicle to Grid)

O V2G representa um sistema [2] em que a energia armazenada no veículo pode ser vendida à rede eléctrica, quando o veículo não está a ser usado e se encontra ligado a esta. As preferências de carregamento e descarregamento (compra ou venda de energia à rede) devem obedecer a certas normas e protocolos. A energia disponível a injetar na rede é definida pelo condutor, de modo a salvaguardar as suas necessidades. As necessidades de armazenamento de energia por parte do condutor e por parte da rede ocorrem em instantes de tempo distintos, o que pode abrir portas a estratégias de conciliação, tal como o carregamento das baterias durante o vazio beneficiando do período de baixo consumo.

Atualmente a capacidade do SEN é de 16,9 GW. A potência média de um veículo com motor de combustão interna é de 70 kW e o parque automóvel em Portugal é constituído por cerca de 4,5 milhões de veículos. Posto isto, a frota automóvel em Portugal representa uma potência total de 315 GW e passa mais de 90% do seu tempo de vida estacionada.

10.5

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

Os futuros veículos eléctricos (desde que com capacidade V2G) poderão participar, como um serviço auxiliar de produção no qual o V2G faz a adaptação da carga à capacidade de geração de energia, ao invés dos sistemas atuais que ajustam a produção de energia à carga. Se pensarmos num futuro onde a maior parte dos veículos são V2Gs, poderemos ter milhares de V2Gs a contribuir com uma pequena quantidade de potência, como por exemplo 3,5 kW, ou seja a potência habitual nas vulgares residências.

A energia fornecida pelos veículos eléctricos, como um serviço auxiliar, é caracterizada por ter uma qualidade superior: resposta rápida, disponível em pequenas quantidades e distribuída. A quantidade disponível deste tipo de energia depende do número de veículos ligados à rede e pode ser estimada com dados de tráfego rodoviário. Estas características complementam os mercados de reserva, ponta e regulação. Estes mercados têm associados curtos tempos de despacho o que favorece a falta de capacidade das baterias, além de necessitarem de resposta rápida e disponibilidade permanente, características que são o ponto forte de V2G. Para o sucesso das operações V2G, a necessidade de redes inteligentes (smart grids), de equipamento de recarregamento de PHEV3s inteligente, assim como de aparelhos de medição inteligentes para a rede e para o veículo, tornam-se essenciais.

Uma rede inteligente (smart grid) é uma rede que:  Se auto-repara (self-healing)  Adaptativa (adaptative)  Optimizada (optimized)  Distribuída (distributed)  Integrada (integrated)  Segura (secure) Surge assim um Operador de Sistema4, Figura 4.26, responsável pelo controlo das operações V2G, podendo usar para efeitos de comunicação uma rede wireless. O ISO deverá ter as seguintes funções:  Deve atribuir um endereço IP a cada veículo  Comunicar à rede eléctrica que determinado veículo está pronto para a operação V2G  Gerir permissões de acesso à rede e a monitorização do trânsito de energia

3 4

PHEV - Plug-in Hybrid Electric Vehicles (Veículos Elétricos Híbridos Plug-in) Independent System Operator (ISO)

10.6

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

5

Figura 10. 7 - Estrutura do sistema V2G .

A falta de armazenamento constitui uma grande limitação do sistema eléctrico. Com a tendência atual de instalação de energias renováveis, esta limitação agrava-se, devido ao carácter intermitente e imprevisível destas, requerendo maior intervenção por parte da reserva girante e regulação. Para elevadas taxas de penetração de fontes renováveis na rede, o carácter intermitente das renováveis pode ser resolvido através do aumento das reservas ou de armazenamento. A vantagem do armazenamento consiste em conseguir-se absorver os excessos de potência de geração que possam ocorrer. O V2G pode fazer o papel de suporte para fontes renováveis em larga escala, através dos serviços de sistema e de armazenamento.

Figura 10. 8 - Modelo proposto para o sistema V2G Fonte: (http://www.mobie.pt/)

5

Pref e Qref são os valores de referência de potência ativa e reativa gerados pelo ISO para cada veículo eléctrico. S.N. é o número de série de cada veículo. Pout e Qout são a potência ativa e reativa reais fornecida por cada veículo. SOCT corresponde à energia total de um determinado agregado de veículos

10.7

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

10.3. A rapidez da recarga Como já foi referido existem vários tipos de carregamento [3] em função da tensão e da corrente que dependem do circuito de carga usado.

Tabela 10. 1 - Modos de funcionamento referentes à Norma IEC 62196

Tipo de Carregamento Corrente Máxima

Modo 1 Lento 16 A

Modo 2 Semi-Rápido 32 A

Modo 3 Rápido 250 A

Modo 4 Rápido 400 A

Sistema

1Ø ou 3Ø

1Ø ou 3Ø

1Ø ou 3Ø

DC

Fonte: (http://www.mobie.pt/)

Figura 10. 9 - Características de carregamento de veículos eléctricos Fonte: (http://www.mobie.pt/o-carregamento)

10.3.1

Carga lenta (em AC)

No Modo 1 de carga, a ligação do VE à rede de alimentação utiliza tomadas normalizadas de corrente atribuída até 16A, no lado da rede de alimentação, monofásica ou trifásica, com condutores de fase(s), de neutro e de terra de proteção, ou seja, as nossas tomadas domésticas do tipo schuko ou industriais da norma EN60309.

A utilização deste modo de carga depende da presença de um dispositivo de corrente residual (RCD), também chamado disjuntor diferencial, de In<=30mA que deve ser fornecido como parte do equipamento de alimentação condutiva do VE para sistemas com ligação à terra, no lado da rede de alimentação. De referir também que onde a presença de um RCD no lado da rede não for exigida pelas normas nacionais, o modo 1 de carga não é permitido.

10.8

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

Figura 10. 10 - Carregamento no Modo 1 Fonte: (http://www.mobie.pt/o-carregamento)

Se em caso de falha no VE o chassi do veículo ficar com tensão por alguma razão, e uma vez que este está isolado da terra pelas rodas, poderia, provocar electrocussão a uma pessoa que lhe tocasse. Daí que a presença de um diferencial de elevada sensibilidade é obrigatória para tomadas que alimentem VEs. Existem também RCDs que podem ser instalados no próprio cabo de carregamento, que são uma opção quando se desconhece a instalação eléctrica em utilização.

10.3.2

Figura 10. 11 - Dispositivo diferencial inline no cabo Fonte: (http://www.mobie.pt/)

Carga semi-rápida (em AC trifásico ou DC)

O Modo 2 é então um sistema de carregamento em que o relé e o sistema electrónico definidos para o Modo 3, bem como um diferencial de In<30mA, estão instalados na In-cable Control Box (ICCB) ou a Caixa de Controlo do Cabo, que está instalada numa das extremidades do cabo de ligação, e de onde sai uma ligação e ficha normalizada (doméstica ou industrial) para ligação à rede eléctrica. Na outra extremidade do cabo existe uma ficha Modo 3 para ligar ao veículo com este sistema, sendo o circuito entre o VE e a ICCB percorrido pelo “piloto de controlo”.

10.9

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

Figura 10. 12 - Carregamento no Modo 2 Fonte: (http://www.mobie.pt/o-carregamento)

O Modo 3 é um sistema de fornecimento de energia em corrente alternada, desenvolvido especificamente para veículos eléctricos. Este sistema visa aumentar a segurança do processo de carregamento de um VE e reduzir o risco decorrente de eventuais erros de manipulação e de defeito de isolamento eléctrico do VE, cabo de ligação ou tomada de fornecimento.

Figura 10. 13 - Carregamento no Modo 3 Fonte: (http://www.mobie.pt/o-carregamento)

O sistema Modo 3 é constituído por três componentes fundamentais: i. Tomadas e fichas de fornecimento dedicadas para VEs que incluem: condutores de energia, fases e neutro, terra de proteção, condutor do sinal de controlo e sensor

10.10

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

de proximidade da ficha na tomada. As tomadas têm ainda incluindo no seu desenho um mecanismo de encravamento da ficha na tomada, após inserção.

Numa ligação Modo 3, todos os condutores são passados da tomada de fornecimento, à ficha de fornecimento do cabo de ligação e, pelo cabo, à ficha de ligação ao veículo, até à tomada de carregamento do veículo; ii. Relé de corte de alimentação controlado pelo sistema electrónico que permite a alimentação ou o corte da tomada quando o sistema electrónico o indicar; iii. Sistema electrónico associado à tomada de fornecimento que, através do condutor de controlo, permite, pelo estabelecimento contínuo de uma pequena corrente, entre a tomada de fornecimento e o veículo, monitorizar a manutenção das condições de isolamento das partes em tensão durante uma sessão de carregamento. Este sistema electrónico permite ainda, através de uma simples forma de comunicação utilizando o condutor de “piloto de controlo”, que seja estabelecido um limite de corrente puxado pelo carregador do veículo, em função das condições da tomada de fornecimento e das condições da instalação eléctrica a montante. Em caso do não cumprimento em cada instante destas condições, poderá existir uma falha em alguma parte do circuito e o sistema electrónico não energiza a tomada de fornecimento, através do comando do relé. Um veículo utilizando o sistema Modo 3, não carregará também, na ausência de um sistema Modo 3 a montante, com quem se possa emparelhar.

Praticamente todos os carros Modo 3 à venda neste momento vêm equipados com um cabo Modo 2.

10.3.3

Carga rápida (em DC)

O Modo 4 é definido como a ligação indireta do VE à rede de alimentação utilizando um carregador externo no qual o condutor-piloto de controlo vai até ao equipamento ligando-se de uma forma permanente à rede de alimentação.

Como exemplo deste modo temos os carregadores rápidos DC que alimentam a bateria do veículo diretamente em DC, fazendo o bypass do carregador de bordo.

Figura 10. 14 - Carregamento no Modo 4 Fonte: (http://www.mobie.pt/o-carregamento)

10.11

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

Supõe-se que o carregamento rápido raramente será usado, apenas em situações de grande emergência. Os problemas associados a este tipo de carregamento são a necessidade de cabos pesados, redução do tempo de vida das baterias e grande constrangimento à rede, se usado em grande escala.

10.4 Rede de Carregamento Os transportes são responsáveis por mais de um terço do consumo de energia final, em Portugal [5].

Para promover a eficiência energética nesta área, foi lançado o Programa Mobi.E e alguns programas integrados no PNAEE, como o Renove Carro, o Mobilidade Urbana e o Sistema de Eficiência Energética nos Transportes.

O Programa MOBI.E de promoção dos veículos eléctricos está a criar uma rede de carregamento de âmbito nacional, centrada no utilizador, acessível em qualquer ponto do país e compatível com todas as marcas de veículos, aberta a todos os operadores, permitindo introduzir o veículo eléctrico como alternativa aos meios de transporte rodoviários que utilizam combustíveis fósseis.

A fase piloto contempla a instalação de uma Rede Piloto com 1.300 pontos de carregamento normal e 50 pontos de carregamento rápido em espaços de acesso público em Portugal Continental.

Estes 1.300 pontos de carregamento normal serão colocados em Almada, Aveiro, Beja, Braga, Bragança, Cascais, Castelo Branco, Coimbra, Évora, Faro, Guarda, Guimarães, Leiria, Lisboa, Loures, Portalegre, Porto, Santarém, Setúbal, Sintra, Torres Vedras, Viana do Castelo, Vila Nova de Gaia, Vila Real e Viseu.

Os 50 pontos de carregamento rápido serão colocados nas vias de circulação entre estes concelhos, de forma a possibilitar a deslocação entre eles, assim como em zonas estratégicas que assegurem carregamentos de emergência.

Identificam-se, entre outros, os impactos benéficos não só diretos como externalidades tangíveis ou intangíveis, associados ao novo paradigma de mobilidade energética, nomeadamente:

10.12

•

Redução de emissões de CO2;

•

Melhoria da qualidade do ar;

•

Redução do ruído;

•

Redução da dependência energética do país, através de uma estratégia concertada com um melhor aproveitamento da capacidade de produção das energias renováveis;

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

•

Proteção dos consumidores face à volatilidade dos preços do petróleo;

•

Utilização mais eficiente da rede eléctrica, com naturais benefícios para todos os cidadãos, permitindo uma diminuição dos custos específicos associados à definição das tarifas reguladas de eletricidade.

Para além dos benefícios associados à melhoria da eficiência energética, a aposta nos veículos eléctricos e na mobilidade eléctrica em geral induz outros impactos positivos, integrando o desenvolvimento de capacidades no domínio da engenharia e produção de baterias, componentes e integração de veículos, bem como ao nível das infraestruturas energéticas, com a criação de sistemas avançados e inteligentes de carregamento e de gestão da rede, permitindo no futuro a exploração de modelos de negócio em que os utilizadores são simultaneamente consumidores e produtores de energia e potenciando a utilização das energias renováveis, sem custos adicionais.

Os veículos funcionarão como um armazém da energia renovável produzida durante a noite sendo inserida na rede nas alturas de maior procura, tal como já foi referido anteriormente.

Concretamente, no curto prazo, a rede piloto do MOBI.E, atualmente em fase de implementação, preconiza os seguintes objectivos: •

Implementação, teste e validação do modelo inovador MOBI.E;

•

Aumento da consciencialização ambiental dos cidadãos e instituições e fomento de uma utilização mais racional e eficiente da mobilidade individual e colectiva;

•

Criação de condições de base para a massificação do veículo eléctrico, nas suas mais variadas vertentes e tipologias;

•

Projeção do país como case study internacional, promovendo a liderança internacional de Portugal na Mobilidade Eléctrica através da internacionalização do modelo MOBI.E e de soluções de sistemas de carregamento de base nacional;

•

Criação de condições para a geração e atracão, em parceira entre empresas e centros de excelência, de investimento, emprego e atividade económica associada ao desenvolvimento, produção e teste de sistemas e soluções de mobilidade eléctrica.

A eficiência energética no sector dos Transportes passa também por medidas relacionadas com o abate de viaturas, a consolidação da fiscalidade verde nos transportes, a continuação da transferência do transporte privado para o transporte público em particular a ferrovia pesada e ligeira e a optimização do sector logístico em Portugal. Assim, estabeleceram-se as seguintes metas:

10.13

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

 Eficiência Energética nos Transportes Públicos Objectivo de alcançar 10% das frotas de táxis híbridos ou eléctricos Aumento do número de veículos minibus nas frotas de transporte Sistemas de GPS com optimização de rotas de tráfego  Alteração do Transporte Modal Forte desenvolvimento das redes de transporte ferroviário e de metropolitano Plataformas Logísticas Multimodais Planos de Mobilidade Urbana.

Os postos de carregamento estão localizados em garagens particulares, em pontos de acesso público localizados nos parques de estacionamento público, parques de estacionamento dos centros comerciais, hotéis, aeroportos, bombas de gasolina e na via pública dos municípios que aderiram à rede piloto.

Figura 10. 15 - Postos de carregamento da rede Mobi.E Fonte: (http://www.mobie.pt/o-carregamento)

Sendo o abastecimento feito utilizando um cartão pré-pago CHARG.E da rede Mobi.E que lhes dará acesso aos pontos de abastecimento, sendo descontado o valor do carregamento. Este valor inclui a eletricidade consumida e uma taxa pelo serviço de carregamento.

10.4 Impactos do Veículo Eléctrico na rede A rede eléctrica é um sistema em equilíbrio em que, num dado momento, o total de produção de energia tem de ser igual ao total do consumo. Com a cada vez maior percentagem de produção a ter origem em energias renováveis voláteis, que rapidamente podem duplicar ou passar para metade a sua produção, é necessário ter uma forma de manter o equilíbrio com capacidade de resposta rápida.

Neste momento esse equilíbrio é mantido pelas barragens e por centrais que estão em funcionamento standby à espera de necessidade imediata de energia. A médio/longo prazo, com milhares de veículos eléctricos estacionados e ligados à rede na maior parte

10.14

Capítulo 10. Infra-estruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

do tempo, poderá ser possível usar as suas baterias como fonte de armazenamento de energia distribuída, podendo-se, assim, desligar as centrais em standby, que são caras e poluentes, pois em caso de ser necessária potência de estabilização de rede, todos os veículos podem fornecer de volta à rede uma parte da energia, que no somatório de todos será bastante.

Esse impacto pode ser simplificadamente estimado da seguinte forma:

Figura 10. 16 - Impacto dos VEs na Rede Fonte: (XVIII Congresso da Ordem dos Engenheiros Seminário Mobilidade Eléctrica – Outubro 2010)

Paralelamente, a maioria dos veículos carregará à noite, precisamente quando a produção de energia eólica é maior, permitindo o seu aproveitamento, ao contrário do que, por vezes, acontece, quando parte desta produção tem de ser desligada para não destabilizar a rede por não haver consumo suficiente.

10.5 Exequibilidade A Portaria n.º 252/2011 de 27 de Junho [1] estabelece as normas técnicas para instalação e funcionamento de pontos de carregamento normal em edifícios e outras operações urbanísticas novas e existentes. Esta portaria estabelece no seu Artigo 3º que: 1. As tomadas devem estar localizadas a uma distância ao solo entre 0,4 m e 1,5 m; 2. O índice de proteção da tomada deve ser o adequado ao local da instalação, mas não inferior a norma a estabelecer pelo diretor-geral de Energia e Geologia.

Neste documento recomenda-se IP44.

10.15

Capítulo 10. Infraestruturas e sistemas de recarga dos veículos eléctricos

3. O circuito que alimenta a tomada deve ser preferencialmente dedicado exclusivamente a essa função e deve ser protegido por um disjuntor de sobreintensidade; 4. A instalação eléctrica que alimenta o equipamento de carregamento ou no próprio equipamento deve ser instalado um dispositivo de proteção diferencial (RCD) com calibre não inferior a In≤30mA. A portaria reforça que a instalação do equipamento deve ser da responsabilidade de um técnico responsável por execução de instalações eléctricas de serviços particulares.

Estes pontos de carregamento devem assegurar, de acordo com as especificações do fabricante de veículos, um dos seguintes tipos de carregamento:  Para veículos de quatro rodas com potência de carregamento superior a 2,5 kW a carga em modo 3, através de equipamento específico que assegure as funções de proteção e controlo, de acordo com as especificações técnicas a estabelecer pelo diretor-geral de Energia e Geologia. A portaria não define quais dos tipos de tomada Modo 3 deve ser usada.  Para veículos eléctricos com potência de carregamento inferior a 2,5 kW a carga em modo 1, através de equipamento específico, de acordo com as especificações técnicas a estabelecer pelo diretor-geral de Energia e Geologia.

10.6 Referências [1] Portaria n.º 252/2011, “Diário da República, 1.ª série — N.º 121,” 27 Junho 2011.

[Online].

[2] Sociedade Gestora de Operações da Rede de Mobilidade. [Online]. Available: www.mobie.pt/. [Acedido em 01 11 2011].

[3] A. Vidigal, “Mobilidade Eléctrica,” em XVIII Congresso de Ordem dos Engenheiros, Aveiro, 2010.

[4] SAE Hybrid Committee, “SAE Charging Configurations and Ratings Terminology,” 2011.

[5] A. Barbosa, “Mobilidade Eléctrica,” em Seminário da Ordem dos Engenheiros, Lisboa, 2011.

[6] L. Reis, “Modelo e sistema de carregamento para veiculos eléctricos em Portugal,” em Seminário Mobilidade Eléctrica, Lisboa, 2010.

10.16