Qual é a razão pela qual os veículos elétricos incluem conversores AC-DC a bordo?
Conversores AC-DC a bordo, também comumente conhecidos como carregadores a bordo (OBCs), são essenciais para o funcionamento dos veículos elétricos (EVs) e possuem requisitos elevados de personalização. Tais dispositivos são vitais para o uso seguro e eficiente da eletricidade fornecida aos veículos elétricos por diferentes fontes.
Facilitando a compatibilidade com fontes de energia CA.
O propósito principal de um conversor AC-DC a bordo é fornecer um caminho entre a carga a bordo (corrente alternada (AC)) oferecida pela grande maioria das estações de carregamento e tomadas domésticas e aquela na qual as baterias de VE armazenam corrente contínua (DC). Essas baterias não podem armazenar ou utilizar energia DC; nem tampouco podem armazenar ou utilizar energia AC. Os VE não seriam capazes de aproveitar a energia AC, que é predominante nas redes residenciais, comerciais e públicas, sem um conversor a bordo. Essa compatibilidade é essencial porque permite que os motoristas recarreguem seus veículos nas tomadas de parede existentes, carregadores Nível 2 ou fornecimento comercial trifásico, sem a necessidade de dispositivos externos de conversão.
Controle da entrada de potência para garantir a segurança da bateria.
A corrente e a tensão fornecidas durante o processo de carregamento têm impactos significativos nas baterias de veículos elétricos. Os conversores AC-DC embarcados executam as funções de reguladores e estabilizam a faixa de tensão da entrada AC para alinhá-la às especificações da bateria. Para evitar sobrecarga, superaquecimento ou destruição das células da bateria, eles mantêm a saída DC dentro de uma faixa segura. Por exemplo, com um carregador trifásico de 22 kW, o conversor ajustará a potência àquela que a bateria aceita em determinado momento, seja 11 kW ou 22 kW, evitando sobrecarga que desgastaria a bateria antes do desejado. Essa precisão é essencial para a saúde da bateria, bem como para o uso seguro ao longo da vida útil do veículo.
Adaptação às Condições Variáveis de Carregamento.
Pode haver uma ampla variedade de aplicações de carregamento, e o carregamento em casa em uma tomada lenta de 120V até um carregador de Nível 2 operando em 240V pode ser utilizado. Os conversores embarcados superam essa flutuação e adaptam-se à fonte de energia. Um conversor poderia utilizar cerca de 3,3 kW em uma tomada padrão, 7,2 ou 11 kW em um carregador de Nível 2 e 22 kW em uma alimentação trifásica. Sua flexibilidade torna os veículos elétricos eficazes para serem carregados facilmente em diversos ambientes e configurações, tanto em percursos longos quanto curtos.
A favor da Eficiência Energética e do Carregamento Inteligente.
O design do conversor AC-DC embarcado é altamente moderno, pois registra menores perdas de energia durante a conversão de CA para CC, sendo assim mais eficiente energeticamente. Essa eficiência reduz o tempo de carregamento e economiza dinheiro gasto com eletricidade pelos motoristas. Além disso, muitos conversores estão conectados a sistemas inteligentes do carro, razão pela qual surgiu a opção de carregamento programado. Como há comunicação com o computador embarcado do veículo, o conversor é capaz de adiar o processo de carregamento até que o preço da energia esteja no mínimo, garantindo a máxima eficiência e mantendo os custos baixos. A configuração descrita torna as soluções de carregamento inteligente significativamente mais fáceis de operar e normalmente torna o custo de possuir um EV muito mais acessível.
Em resumo, a potência acessível é controlada pelos conversores AC-DC embarcados, que devem corresponder às redes de energia elétrica CA para garantir a segurança das baterias e controlar o carregamento sob uma variedade de condições, obtendo carregamento inteligente e eficiente. Sua principal característica técnica é a possibilidade de integrar VE's às redes elétricas mais comuns do dia a dia, proporcionando a segurança adequada aos componentes principais da bateria, o que faz dos inversores uma das obras-primas da tecnologia do automóvel elétrico.