Wallbox, a caixa mágica que descomplica os carregamentos

Com as wallbox pode carregar o carro elétrico, a partir do conforto de sua casa.
Neste artigo explicamos como funcionam e quais os seus benefícios.

Wallbox Evolut.green

As wallbox são a solução ideal para quem quer carregar o seu carro elétrico em casa. Ao carregar o seu carro a partir de casa pode beneficiar de carregamentos lentos (que preservam mais a vida útil da bateria do seu veículo) e de carregamentos económicos (aproveitando o período mais favorável da tarifa, num cenário em que se tenha contratado o bi-horário).

No entanto, o processo de carregamento doméstico com wallbox pode demorar muito, caso utilize uma tomada doméstica normal. Em situações de veículos cuja bateria é mais potente, o carregamento do seu VE (Veículo Elétrico) pode durar até dois dias inteiros.

Tomada Schuko. Este modelo de ficha é uma tomada Schuko mais evoluída (modelo Juice Celsius), estando preparada com um sensor de temperatura integrado que ajuda a evitar o sobreaquecimento da instalação quando um carro elétrico está a carregar.

Utilizando a corrente alterna (AC), que é a que existe nas nossas casas, numa tomada doméstica normal (tipo Schuko – com dois pinos) temos uma velocidade de carregamento baixa (de 2,3 kW).

Esta é uma solução que não precisa de qualquer instalação. Afinal de contas, todos temos tomadas nas nossas casas. No entanto, e dando um exemplo real, para carregar um Zoe Z.E. 50 com uma capacidade de 52 kWh, numa tomada normal , iria demorar cerca de 29 horas e 34 minutos e só conseguiria chegar aos 80% de carga. Para chegar aos 100% iriam ser necessárias 37 horas e 13 minutos ligados à corrente.

A lógica é: Quanto maior for a autonomia de um carro elétrico, maior será a sua bateria e mais tempo será preciso para garantir uma carga completa. 

Ou seja, modelos com uma bateria de 62 kWh (ex: Nissan Leaf), de 64 kWh (Kia e-Niro ou Hyundai Kauai Electric), de 75 kWh (Tesla Model 3 Long Range), 80 kWh (ex: Mercedes-Benz EQC 400 4Matic) ou 95 kWh (Audi e-tron 55 quattro) tornam o tempo de carregamento total quase infindável se for feito com uma tomada de casa normal.

Por outro lado, mesmo que tenha uma potência contratada com o fornecedor de eletricidade de 4.6 kVA ou superior, se ligar o seu carro elétrico a uma simples tomada doméstica (com os tais 2,3 kW), nunca vai conseguir extrair mais do que os 2,3 kW por tomada.

Os carregadores rápidos, em DC (corrente contínua), devem apenas ser utilizados em viagem e os carregamentos dos VEs devem ser maioritariamente lentos, de forma a garantir uma maior longevidade da bateria do carro elétrico. Isto porque, se a potência fornecida pelas tomadas domésticas for demasiado baixa e o tempo de carregamento demasiado elevado, o tempo que o carro se mantém ligado à corrente (acumulado ao longo dos anos) provoca um grande desgaste na bateria do seu carro elétrico. Ou seja, para a durabilidade das baterias dos carros elétricos é igualmente prejudicial fazer carregamentos rápidos sucessivos como carregamentos excessivamente demorados e lentos.

É assim que surgem as wallbox . São uma resposta rápida e eficaz para garantir aos utilizadores tempos de carga mais satisfatórios, e a partir do conforto das suas casas.

As wallbox são unidades de carregamento montadas na parede que, alimentadas por uma corrente alternada, em modo único ou trifásico, aumentam a velocidade com que a eletricidade é fornecida à viatura.

Oferta entre 2.4 kW e 22 kW

A capacidade de uma wallbox varia entre 2.4 kW e 22 kW. Existem dois tipos de wallbox disponíveis no mercado:

  • wallbox com ligação monofásica entre 2.4 kW e 7.4 kW
  • wallbox com ligação trifásica entre 11 kW e 22 kW.

As wallbox mais simples têm uma potência de 3,7 kW (instalação monofásica), e são as mais utilizadas no mercado.

Em alternativa, existem tomadas com uma capacidade similar. A Green-up é uma das suas designações comerciais, neste caso da Legrand. Estas tomadas permitem uma velocidade de carregamento de 3,7 kW (16 A), uma velocidade um pouco superior à da tomada doméstica normal.

Este é um tipo de tomada que deteta automaticamente a ligação de um automóvel elétrico, conseguindo determinar a potência máxima a fornecer. Assim, em seis horas, é possível dar à viatura 100 km de autonomia.

Contudo, os modelos mais comercializados de wallbox têm uma capacidade de 7,2 kW ou de 7,4 kW AC (32A), com a corrente a poder ser configurada de 6A a 32A.

Nota: isto significa que, em média, para obter uma autonomia de 100 km precisa de 4 a 5 horas de carga com a wallbox de 3,7 kW e de apenas 2 a 3 horas se optar pela wallbox de 7,4 kW.

Posto isto, fica claro que, para quem tem um elétrico ou um Plug-in hybrid, uma wallbox é um investimento a considerar.

Lembre-se: quanto maior a capacidade de bateria do automóvel (e chegam ao mercado cada vez mais automóveis com autonomias superiores a 400 km), maior deverá ser o “fôlego” da wallbox.

Diferenças no tempo de carregamento

Para se perceber a mais-valia de ter uma wallbox, vamos olhar para o caso concreto de um Nissan Leaf de 40 kWh. Com o cabo de 230V, de série, ligado a uma tomada normal de casa, o carro elétrico irá carregar 100% da bateria em 21 horas.

Com uma wallbox de 3,7 kW AC (16 A), este mesmo Leaf precisa de 15 horas para ficar totalmente carregado. Se se usar uma wallbox de 7,4 kW AC (32 A), o tempo de carga total reduz para as 7 horas. Ou seja, menos dois terços do que numa tomada normal.

Com a wallbox de 7,2 kW, se estivermos a falar da versão de 62 kWh (Leaf E+), serão precisas 11 horas e 30 minutos para carregar o veículo na sua totalidade (por oposição às 32 horas de carga, caso esteja a utilizar uma tomada doméstica convencional).

Outro exemplo: um Zoe ZE 50 ligado a uma wallbox de 7,4 kW AC (32A) precisaria de 8 horas e 33 minutos para ficar com a sua carga a 100% – uma performance muito diferente das 37 horas e 13 minutos de carregamento necessárias através de uma conexão de 2,3 kW AC (10A).

Há também as mais potentes wallbox de 22 kW (instalação trifásica) para um carregamento de carro elétrico ainda mais rápido. No entanto, para carregar a 22 kW é necessário efetuar um aumento de potência para 20,7 kVA e ter um contador trifásico.

Relativamente à escolha da wallbox, também deve ter presente que o tempo de carga varia conforme o tamanho da bateria e de acordo com a velocidade do carregador interno do próprio automóvel.

Para calcular o tempo de carga total de um VE, deve ter em consideração as seguintes variáveis: potência disponibilizada pelo carregador ou tomada; carregador interno do carro elétrico; e o tamanho da bateria a carregar.

Carregador interno do VE

É bom saber que a maioria dos VEs são limitados a 7.4 kW, pelo que se tiver um destes modelos não faz sentido investir num carregador wallbox de 22 kW.

O carregador integrado no VE converte a eletricidade recebida de AC para DC – esse é o fator que condiciona.

Para se ter uma ideia da capacidade máxima de carga de alguns carregadores a bordo de VE, podemos dividi-los em três categorias:

Os mais lentos: entre esses temos carros elétricos como o Peugeot iOn e Citroën C-Zero que podem receber uma carga máxima de 3,7 kW.

Os semi-rápidos: aqui estão incluídos modelos como Nissan Leaf e Hyundai Ioniq Electric (6,6 kW), VW e-Golf, Hyundai Kauai EV e Kia e-Niro (7,2 kW), e Jaguar I-Pace e Mercedes EQC (7,4 kW).

Os mais rápidos: BMW i3, Audi e-tron e Tesla Model 3 (11 kW), Tesla Model S e X (17 kW), Renault Zoe e Smart EQ (22 kW).

Maior segurança no carregamento

A vantagem das wallbox não é apenas a questão da rapidez do carregamento. Outro benefício é a maior segurança, dado que garante uma proteção contra descargas elétricas, evitando picos de tensão durante o processo de carregamento para estabilizar a potência da corrente.

Desta forma, a wallbox protege as baterias dos carros elétricos e evitam avarias devido a picos de energia da rede. Algo que já lhe pode ter acontecido com algum eletrodoméstico. Optar por uma wallbox representa um investimento também na segurança da instalação elétrica,visto que as tomadas normais e cabos elétricos não foram projetados para fornecer durante um longo período de tempo uma potência de 2.3 kW.

Concluindo, com uma wallbox pode prevenir um um eventual risco de sobreaquecimento do sistema elétrico do carro.

Dois tipos de cabos

Todos os carregadores de parede, ou seja, wallbox, vêm com um cabo Tipo 1 (SAE J1772) ou Tipo 2 (Mennekes) que pode ser conectado ao veículo.

O cabo Tipo 1, também chamado “Yazaki”, é habitualmente utilizado no Japão e Estados Unidos da América, estando presente em modelos elétricos como Nissan Leaf, Nissan e-NV200, Mitsubishi i-Miev, Citroën C-Zero, Peugeot i-On, Renault Kangoo ZE (tipo 1), Ford Focus elétrico ou Kia Soul EV. Também está presente em Plug-in como Mitsubishi Outlander, Toyota Prius Plug-in ou no elétrico com extensor de autonomia Opel Ampera.

Esta ligação é composta por 5 pinos: Fase, Neutro, Terra, Detector de inserção e Piloto de Controlo.

O cabo Tipo 2, chamado “Mennekes” (standard IEC 62196-2), é proposto para a Europa. É trifásica até 44 kW (63A p/fase) e é usada pela Daimler (Smart e Mercedes-Benz) e modelos Renault (Kangoo ZE e Zoe), por exemplo. Outros veículos que utilizam esta conexão são: BMW i3/i8, Tesla Model 3/S/X, os híbridos plug-in da Volvo, os modelos GTE da VW, o VW e-Up, Audi A3 e-tron e Porsche Panamera E-Hybrid.

Esta ligação é composta por 7 pinos: Três Fases, Neutro, Terra, Detetor de inserção e Piloto de Controlo.

Quanto maior for a potência proporcionada pela wallbox, maior será o custo de aquisição da mesma. Isto significa que poderá existir a necessidade de, consoante a empresa fornecedora do material, recorrer a uma modalidade de pagamento mais vantajosa ou de pagar um aluguer mensal da wallbox.

Wallbox mais básicas e outras mais “smart”

Relativamente ao grau de inteligência das wallbox, podemos encontrar dois tipos de carregadores de parede:

As caixas Plug & Charge são as mais básicas. Como o nome sugere, o condutor liga o carro e a bateria começa a carregar. Basta desconectar para interromper o carregamento e acompanhar o “status” através das luzes LED.

Temos depois as wallbox inteligentes (e dentro destas o género e a quantidade de funções disponíveis variam), que permitem fazer um controlo dinâmico de potência e ter WiFi integrado para atualizações, admitindo a conexão a uma App de um smartphone.

Tarifa de eletricidade favorável

Se carregar o seu carro elétrico em casa, é recomendável que o faça durante a noite para aproveitar o período horário em que o fornecimento da energia é mais barato, ou seja, quando se tem contratado o bi-horário.

Desta forma, se está a pensar comprar uma wallbox, deverá igualmente optar por uma tarifa de eletricidade com bi-horário (com horas de vazio – mais baratas – e horas fora do vazio – mais caras) ou mesmo com tri-horário, em que existem horas de vazio (horas onde o consumo de eletricidade é mais barato que são, por regra, as horas do período noturno e fins de semana), horas de cheias (horas em que o consumo de eletricidade é cobrado a um preço intermédio) e horas de ponta (quando o consumo de eletricidade é mais caro). De forma a tomar a melhor decisão para si, recomendamos que pondere, pesquise e, caso seja necessário, consulte um especialista na área para o(a) aconselhar.

As wallbox também são uma escolha inteligente pela comodidade associada às mesmas, visto que lhe permite escolher os horários de carregamento mais económicos, podendo passar a controlar melhor os seus gastos e até a gerir remotamente os “abastecimentos” – no caso dos modelos mais sofisticados.

Requisitos para a instalação de uma wallbox

A Evolut.green, empresa portuguesa dedicada à comercialização de carregadores para carros elétricos, sintetiza quais são os requisitos essenciais para a instalação de uma wallbox:

  • Assegurar que a potência contratada é suficiente para o correto funcionamento do posto de carregamento à velocidade de carga desejada;
  • Verificar que existe a possibilidade de acréscimo de equipamento elétrico no atual quadro elétrico (diferencial e disjuntor);
  • Garantir que o quadro elétrico cumpre as normas de segurança da DGEG (Direcção-Geral de Energia e Geologia).

Potência contratada tem de ser suficiente

Outro aspeto que deve ter em consideração antes de comprar uma wallbox é assegurar que a potência contratada é suficiente para o correto funcionamento da wallbox na velocidade de carga ideal.

Quanto maior for a potência contratada, mais simples é o carregamento, visto que uma potência reduzida disponível na sua casa irá deixá-lo(a) com pouca margem de manobra para ter outros equipamentos ligados ao mesmo tempo.

“Quanto maior for a potência contratada, mais liberdade existirá na velocidade de carregamento do veículo”, sublinham os especialistas da Evolut.green.

Cada caso é um caso, como é óbvio, mas deixamos aqui a nota que potências abaixo de 4,6 kVa não permitem um funcionamento adequado das wallbox. “Já uma potência contratada de 10,35 kVA suportará carregamentos de 7,4 kW, com margem para outros equipamentos ligadas à instalação elétrica”, refere a Evolut.green.

No que diz respeito ao tipo de contador de energia, monofásico ou trifásico, “ambos são compatíveis com velocidades de carregamento até aos 7.4 kW. Acima dessa velocidadede carregamento, os 11 kW, 16,5 kW ou 22 kW, só são possíveis de obter com contadores trifásicos. Para carregar a 22 kW é necessário efetuar um aumento de potência para 20,7 kVA”, afirmam os especialistas da Evolut.green.

Contudo, para efetuar uma melhor escolha entre o leque disponível (3.45 kVa, 4.6 kVa, 6.75 kVa, 6.9 kVa ou 10.35 kVa) é sempre indicado pedir uma auditoria energética.

De resto, também todo o processo de aconselhamento e instalação das wallbox terá de ser feito por técnicos qualificados que se encarregam de adequar o posto de carga à potência de carga da instalação elétrica.

Com um bom aconselhamento e escolhas apropriadas consegue optar por uma forma de carregamento em casa que lhe permita usufruir em pleno do seu carro elétrico, aproveitando da melhor maneira o potencial que o seu VE tem e otimizando a energia que está a pagar.

► Com os automóveis elétricos a crescer em popularidade, o número e o tipo destes carregadores de parede também aumenta, havendo no mercado diferentes empresas a disponibilizarem vários modelos.

► As próprias marcas de automóveis e comercializadores de eletricidade fornecem-os, tendo serviços de consultoria para apoiar o condutor a escolher a melhor solução.

► A Evolut.green é uma das empresas que está no mercado, tendo equipamentos que permitem carregar a potências desde 3.7 kW a 22 kW, ou seja, permite “atestar” em aproximadamente em 3 horas e 30 minutos uma bateria com 75 kWh.

Estes são três exemplos de wallbox disponibilizadas pela empresa:

Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto

Marca:
EO Charging

Modelo:
Mini

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Chegou o carregador monofásico mais pequeno e simples do mercado.

O EO Mini foi desenhado para carregar todos os veículos elétricos do mercado (até 7.2kW).

Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto

Marca:
EO Charging

Modelo:
Basic

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Simples e fácil de utilizar. Ligue o cabo ao carro e comece a carregar (até 22kW).

O EO Basic é uma estação de carregamento, ideal para residências e locais de trabalho.

Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto Avaliação do produto

Marca:
Legrand

Modelo:
Green'Up Access

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O Kit Green’Up Access inclui tomada + suporte + disjuntor diferencial, sendo a solução ideal para recarga de veículos híbridos recarregáveis e elétricos com autonomia ampliada (até 3.7kW).

Com o sistema Green’UP, carregar é muito mais eficiente. Económico, seguro e fácil de instalar.

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Artigo escrito por: Watts On