Numa sessão normal, a energia da rede é superior ao aumento de energia medido na bateria. Parte transforma-se em calor; parte alimenta o carregador, as bombas, a eletrónica e o condicionamento da bateria. Usando 90 % como exemplo arredondado, 100 kWh da alimentação acrescentam cerca de 90 kWh à bateria.
O que significa eficiência de carregamento?
A eficiência de carregamento é uma relação. Para o condutor, a mais útil compara a eletricidade fornecida no ponto de carregamento com o aumento de energia armazenada na bateria, muitas vezes chamada eficiência entre tomada e bateria.
O limite de medição importa. Um fabricante de carregador pode indicar apenas a eficiência da eletrónica de potência; um ensaio do veículo pode incluir carregador de bordo e auxiliares; o contador doméstico pode incluir perdas no cabo antes da wallbox. Estes números respondem a perguntas diferentes e não devem ser comparados sem confirmar onde cada medição começa e termina. Para custo e tempo, use a energia retirada da alimentação: é a que compra e a que a instalação tem de fornecer.
Para onde vai a energia em falta?
A maior parte das perdas aparece como calor ou é usada por sistemas que fazem a sessão funcionar em segurança. Não é uma fuga misteriosa, mas o efeito combinado de várias cargas pequenas e variáveis.
- Conversão de potência. A bateria armazena energia DC. No AC, o conversor está no carro; numa estação DC, converte na própria estação.
- Cabos e ligações elétricas. A corrente nos condutores cria calor. Cabos corretamente dimensionados e ligações em bom estado mantêm-no dentro dos limites de projeto.
- Eletrónica do veículo. Módulos de controlo, contactores e sistemas de baixa tensão permanecem ativos enquanto o carro comunica e gere a bateria.
- Condicionamento da bateria. Bombas, ventoinhas, aquecedores ou refrigeradores podem aproximar a bateria de uma temperatura adequada.
- A bateria. A resistência interna produz calor enquanto a energia entra nas células.
Estas cargas não são constantes. Se auxiliares do veículo usassem 300 W, representariam apenas 2,7 % de uma entrada de 11 kW, mas cerca de 13 % de uma entrada de 2,3 kW. Esta conta ilustra porque uma sessão de potência muito baixa pode ser menos eficiente mesmo sem avaria; 300 W é apenas um exemplo, não um valor típico para todos os carros.
O carregamento AC ou DC é mais eficiente?
Não existe uma regra fiável de que DC seja sempre mais eficiente. A conversão acontece em lugar diferente, mas acontece na mesma. Uma comparação justa começa no mesmo ponto da rede e termina na bateria.
No carregamento AC, a wallbox limita-se sobretudo a comutar, proteger e comunicar; o carregador de bordo converte AC em DC e a sua eficiência pode mudar com a carga. Um carregador de bordo potente que funcione muito abaixo da potência nominal pode não obter o melhor resultado. No carregamento DC, a estação converte AC em DC e tem o seu próprio arrefecimento, controlo e perdas no cabo; o carro também pode aquecer ou arrefecer a bateria. O visor da estação pode medir energia num ponto diferente do contador doméstico, tornando uma comparação casual enganadora.
O carregamento rápido DC é geralmente mais rápido porque a estação pode fornecer mais potência do que um carregador AC de bordo típico. A velocidade, por si só, não demonstra que todo o processo entre a rede e a bateria usou menos energia.
Compare o que é comparável
Use os mesmos pontos de medição em todas as sessões. A energia estimada na bateria dividida pela energia do lado da rede é uma medida útil; comparar a entrada AC de um carregador com a saída DC de outro não é.
Que perdas deve esperar?
Não há uma percentagem única para todos os veículos. Ensaios publicados mostram que a eficiência muda com equipamento, potência pedida e temperatura. Um ensaio do Centro Comum de Investigação em carregadores rápidos e veículos selecionados mediu eficiência de conversão substancialmente menor em frio extremo do que a 25 °C.
Para uma estimativa trabalhada, este artigo usa 90 % como número arredondado; não é desempenho medido nem prometido. Teste também um caso de eficiência inferior para planear tempo e custo. A tabela mostra como a hipótese muda a energia armazenada com a mesma entrada de 40 kWh:
| Eficiência assumida | Energia da alimentação | Energia armazenada na bateria | Diferença |
|---|---|---|---|
| 80 % | 40 kWh | 32 kWh | 8 kWh |
| 85 % | 40 kWh | 34 kWh | 6 kWh |
| 90 % | 40 kWh | 36 kWh | 4 kWh |
| 95 % | 40 kWh | 38 kWh | 2 kWh |
As linhas são exemplos, não bandas de desempenho prometidas. Medir as suas sessões é mais útil do que escolher o número publicado mais favorável.
Como calcular a sua eficiência?
Divida a energia adicionada à bateria pela energia fornecida e multiplique por 100. Se a alimentação entregou 40 kWh e a bateria ganhou cerca de 36 kWh, o resultado é 36 ÷ 40 × 100 = 90 %.
- Registe a energia do lado da rede com contador dedicado ou wallbox que mede a entrada.
- Use uma sessão substancial, por exemplo de 20 % a 80 %, para que arredondamentos e consumos fixos pesem menos.
- Estime a energia armazenada pela capacidade utilizável da bateria e pela alteração de estado de carga.
- Repita em condições semelhantes e faça a média de várias sessões.
A percentagem é uma estimativa do sistema de gestão do veículo e a capacidade utilizável muda com temperatura e idade. Este cálculo caseiro é uma estimativa, não um ensaio laboratorial.
Como as perdas afetam custo e tempo?
Paga a energia da alimentação, não apenas o aumento da bateria. No exemplo de 40 kWh, eletricidade a 0,30 € por kWh custa 12,00 €. Se 36 kWh chegam à bateria, cada kWh armazenado custa efetivamente cerca de 0,33 €.
A eficiência também altera o tempo: adicionar 36 kWh com entrada constante de 7,4 kW e 90 % demora cerca de 5 h 24 min: 36 ÷ (7,4 × 0,90). A 80 %, a estimativa passa para cerca de 6 h 5 min. O carro pode reduzir potência ou interromper na sessão real; use os calculadores de tempo e custo como ferramentas de planeamento e substitua as hipóteses pelo tarifário e dados medidos.
Porque a temperatura altera o resultado?
Baterias de iões de lítio funcionam de modo diferente no frio e no calor. O veículo pode limitar a potência e usar energia para condicionar o conjunto. Isto gere a temperatura e ajuda a bateria a ficar dentro dos limites de controlo, mas não aumenta imediatamente a carga apresentada.
Não existe uma temperatura mínima universal que o condutor tenha de atingir antes do carregamento DC. O sistema de gestão controla a potência permitida para a sua química e desenho. Siga o manual do proprietário, não uma temperatura fixa copiada de outro modelo. O pré-condicionamento por rota pode ajudar antes do carregamento rápido; no frio, fazer o pré-condicionamento com o carro ligado à corrente em casa pode transferir parte do aquecimento da bateria e do habitáculo para a rede antes da partida, sem eliminar o consumo.
Como reduzir perdas evitáveis?
- Use wallbox ou ponto de carregamento instalado corretamente num circuito concebido para a carga.
- Use apenas uma corrente aprovada para o circuito, a tomada, o cabo, o carregador e o carro; não aumente a corrente apenas para melhorar a eficiência.
- Faça pré-condicionamento antes de carregamento rápido quando o carro disponibilizar essa função.
- Programe o carregamento para condições moderadas ou tarifário adequado quando for prático.
- Mantenha fichas e tomadas limpas, secas e sem danos. Pare de usar equipamento que aqueça invulgarmente ou apresente danos.
- Meça várias sessões comparáveis antes de concluir que há avaria no carro.
O carregamento nunca será sem perdas. Um método de medição consistente, uma hipótese razoável e equipamento adequado dão os números que importam para o seu carro.
Perguntas frequentes
O carregamento de um veículo elétrico é 100 % eficiente?
Não. Conversão, cabos, eletrónica do veículo, condicionamento da bateria e a própria bateria utilizam ou perdem alguma energia. O resultado entre tomada e bateria varia entre veículos e sessões.
Como calculo a eficiência de carregamento?
Divida a energia estimada adicionada à bateria pela energia medida na alimentação e multiplique por 100. Por exemplo, 36 kWh armazenados a partir de 40 kWh fornecidos correspondem a 90 % de eficiência.
O carregamento AC ou DC é mais eficiente?
Nenhum é sempre mais eficiente. No AC, a conversão é feita pelo carro; numa estação DC, é feita fora do carro. Equipamento, potência, temperatura, consumos auxiliares e pontos de medição determinam o resultado.
Porque as perdas são piores no frio?
Uma bateria fria pode aceitar menos potência e o carro pode usar energia para aquecer bateria e habitáculo. A eletrónica fixa também representa maior percentagem numa sessão lenta.
Devo usar 90 % de eficiência num cálculo?
Não existe valor predefinido universal. Se usar 90 % como exemplo arredondado, teste também um caso de menor eficiência e substitua-o por dados medidos quando os tiver.
