Carregamento Rápido em Corrente Contínua (DC)

O carregamento rápido em corrente contínua é o método que permite reabastecer rapidamente os veículos elétricos, debitando corrente contínua de alta potência diretamente para a bateria, para reabastecimentos rápidos em viagens mais longas. A sua característica definidora está no local onde se faz a conversão de corrente alternada para corrente contínua. A bateria armazena e utiliza corrente contínua, mas a rede elétrica fornece corrente alternada, pelo que é sempre necessária uma conversão algures. No carregamento mais lento em corrente alternada, essa conversão ocorre dentro do carregador de bordo do automóvel, relativamente pequeno, que funciona como um estrangulamento. O carregamento rápido em corrente contínua transfere a conversão para o equipamento grande e potente da própria estação de carregamento, de modo que o conector possa alimentar diretamente a bateria com corrente contínua e contornar por completo o carregador de bordo.

Como a eletrónica de potência, volumosa e dispendiosa, fica na unidade da estrada em vez de no veículo, os carregadores DC conseguem lidar com potências muito superiores às de qualquer carregador de bordo viável. Os carregadores rápidos públicos típicos vão desde cerca de 50 quilowatts, no extremo inferior, até 350 quilowatts nas redes de alta potência mais recentes, em comparação com os valores de um a poucos quilowatts de duas casas habituais no carregamento AC doméstico. O carregador e o automóvel comunicam continuamente ao longo da sessão, com o sistema de gestão da bateria a ditar a corrente que pode aceitar em segurança e o carregador a modular a sua saída em conformidade, enquanto os sistemas de arrefecimento de ambos os lados gerem o calor considerável que se gera.

O resultado prático é que o carregamento rápido em corrente contínua torna viável a viagem elétrica de longa distância. Um carro capaz, ligado a um carregador adequado, pode acrescentar algo na ordem dos 100 a 300 quilómetros de autonomia numa paragem de 15 a 30 minutos, mais ou menos a duração de um café ou de uma pausa. Isto transforma o ritmo de uma viagem longa, deixando de ser uma questão de carregar de noite para passar a uma série de pausas curtas e planeadas, sendo essa a razão pela qual a infraestrutura de carregamento rápido ao longo das autoestradas é tão central para a adoção dos veículos elétricos.

Há ressalvas importantes. A potência máxima só está disponível durante parte da sessão, porque o ritmo diminui à medida que a bateria enche, seguindo a curva de carregamento, pelo que carregar para além de cerca de 80 por cento se torna progressivamente mais lento e é normalmente evitado em viagem. As baterias frias carregam muito mais devagar, a não ser que sejam pré-condicionadas, e a velocidade é sempre limitada por qualquer dos componentes, carregador ou automóvel, que for o mais fraco. O recurso frequente ao carregamento DC de alta potência também pode acelerar a degradação da bateria ao longo do tempo, gerando mais calor e mais esforço do que o carregamento AC suave, razão pela qual é melhor reservá-lo para viagens, e não para o reabastecimento do dia a dia.

O carregamento rápido em corrente contínua é fornecido através de normas de conector específicas, sobretudo o CCS na Europa e na América do Norte, a par do CHAdeMO e do mais recente NACS. Contrasta com o carregamento AC para uso doméstico corrente, e o seu desempenho real compreende-se melhor através de conceitos relacionados como a curva de carregamento e a potência de pico de carregamento, que em conjunto explicam por que motivo a experiência num carregador rápido varia tanto de um automóvel, temperatura da bateria e estado de carga para o seguinte.