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  • O novo carregador de carro elétrico é mais eficiente, 10 vezes menor que a tecnologia atual

    Crédito CC0:domínio público

    Pesquisadores da North Carolina State University construíram um carregador rápido para veículos elétricos que é pelo menos 10 vezes menor do que os sistemas existentes e gasta 60% menos energia durante o processo de carregamento, sem sacrificar o tempo de carregamento. A equipe agora está construindo uma versão que é capaz de carregar veículos mais rapidamente, enquanto também carrega vários veículos ao mesmo tempo.

    A nova tecnologia é chamada de carregador rápido de média tensão (MVFC).

    Convencional, Carregadores de última geração de 50 quilowatts (kW) incluem um transformador de distribuição, que pesa 1000 quilos, e uma unidade de carregador rápido separada, que pesa 200 a 600 kg. Para suportar o peso, esse sistema de transformador e carregador geralmente precisa ser instalado em uma laje de concreto.

    O transformador é alimentado por uma linha da rede elétrica de média tensão e reduz a tensão para 480 V para que possa ser usada pelo carregador rápido. O carregador rápido pega a voltagem AC e a converte em voltagem DC compatível com a bateria do veículo elétrico.

    "Nosso MVFC de 50 kW pesa apenas cerca de 100 kg e pode ser montado em parede ou poste, "diz Srdjan Lukic, um professor associado de engenharia elétrica da NC State e um dos pesquisadores que desenvolveram a tecnologia. "O MVFC faz o trabalho do transformador e do carregador rápido, tirar energia diretamente de uma linha de serviço público de média tensão e convertê-la para uso em uma bateria de veículo elétrico.

    "Esta nova abordagem oferece quatro vezes mais potência com o mesmo sistema, reduzindo os custos de instalação do sistema ao mesmo tempo, "diz Srdjan Srdic, um professor pesquisador da NC State que também trabalhou no desenvolvimento da tecnologia.

    Os pesquisadores conseguiram tornar a tecnologia muito menor, em parte, porque eles usaram dispositivos semicondutores de amplo bandgap. Isso também tornou a tecnologia mais eficiente em termos de energia.

    Atualmente, as melhores estações de transformador e carregador são relatadas como tendo uma eficiência de até 93 por cento, o que significa que pelo menos 7 por cento da energia é perdida para o aquecimento durante o processo de carregamento.

    Em teste, o protótipo MVFC tem uma eficiência de pelo menos 97,5 por cento, o que significa que um adicional de 4,5 por cento da energia é usado para carregar o veículo, em vez de ser desperdiçado como calor. Isso reduz os custos operacionais, aumentar a receita sem aumentar o custo para os consumidores.

    "Em outras palavras, conseguimos cortar a energia desperdiçada em mais de 60 por cento, "Srdic diz.

    Os repórteres podem solicitar uma demonstração do protótipo MVFC.

    A versão atual do MVFC cobra na mesma velocidade que as estações de carregamento existentes. Isso porque esta iteração do MVFC foi projetada para operar a 50 kW, que é o nível de potência de um carregador rápido típico.

    Contudo, a equipe de pesquisa está em processo de construção de um MVFC de próxima geração que lida com uma potência muito maior, capaz de carregar mais veículos e carregá-los mais rapidamente.

    "Tivemos os mais poderosos, MVFC de vários veículos em mente há algum tempo, e recentemente recebeu financiamento do Departamento de Energia para construir um protótipo de próxima geração, "diz Lukic, quem é o vice-diretor do FREEDM Engineering Research Center no NC State.

    No projeto da estação multiportos, uma linha de serviço público é conectada diretamente a um transformador de estado sólido, (SST), que é um transformador inteligente baseado em eletrônica de potência. O SST então alimenta uma microgrid DC local, com sistemas de armazenamento de bateria e vários nós de carregamento aos quais os veículos podem se conectar.

    "Estamos construindo cinco nós de carregamento no protótipo, mas pode haver o dobro ou mais, "Lukic diz.

    O MVFC multiportas terá uma capacidade nominal de um megawatt, com cada nó de carregamento capaz de fornecer até 350 kW de energia. A atualização de 50 kW para 350 kW significa que um veículo pode ser carregado até sete vezes mais rápido.

    "No momento, estamos procurando parceiros da indústria para nos ajudar a mudar de nossos protótipos totalmente funcionais para o mercado, "Lukic diz.

    O desenvolvimento do protótipo MVFC existente foi feito com o apoio do PowerAmerica Institute, uma iniciativa de pesquisa público-privada sediada na NC State e financiada pelo Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável do DOE (EERE). O desenvolvimento do protótipo MVFC de vários veículos está sendo financiado pela EERE. FREEDM foi criado com o apoio da National Science Foundation.


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