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VULTAE

Carregadores rápidos DC · 120 kW

Carregador rápido DC de 120 kW: divisão de potência entre dois conectores, entrada de energia e velocidade real

O que um carregador DC de 120 kW entrega: limite de corrente por conector, divisão de potência entre dois carros, entrada de energia e tempos de recarga.

Elaborado por
Equipe de engenharia da VULTAE
Publicado
Tempo de leitura
6 min
Fontes
2 referências

Em resumo

Potência nominal
120 kW DC
Conectores
CCS2 + CCS2 ou CCS2 + CHAdeMO (IEC)
Tensão de saída
150–1000 V DC (IEC)
Corrente por conector CCS
Até 200 A
Entrada (versão IEC)
400 V trifásica, 186 A por fase
Eficiência
≥ 95,2 % a plena carga
Dimensões
850 × 840 mm ou compacto 700 × 500 mm
Temperatura de operação
−20 a +55 °C

Pontos principais

  1. 1O valor de 120 kW é o limite do gabinete, não uma promessa por carro. Com um cabo CCS de 200 A refrigerado a ar, um carro da classe de 400 V puxa cerca de 70–90 kW; somente veículos de tensão mais alta (cerca de 600 V ou mais) conseguem os 120 kW completos de um único conector.
  2. 2A vantagem real na maioria dos locais é atender dois carros ao mesmo tempo: o gabinete divide a potência entre os dois conectores e cada carro carrega a cerca de 60 kW em vez de um esperar.
  3. 3Entrada de energia: a versão IEC consome até 186 A por fase a 400 V, cerca de 130 kVA por carregador. Dois carregadores precisam de cerca de 260 kVA antes de considerar diversidade ou gerenciamento de carga.
  4. 4No Brasil, o CCS2 é o conector predominante em DC e a tensão da entrada de energia varia por município: confirme a entrada trifásica de 220/380 V com a distribuidora antes de escolher.
Módulos de potência dentro de um gabinete de carregador rápido DC durante a montagem na fábrica da VULTAE
Módulos de potência dentro de um gabinete de carregador rápido DC durante a montagem na fábrica da VULTAE
Conteúdo
  1. 01O que significa «120 kW» de fato
  2. 02O limite de corrente: por que um carro raramente recebe 120 kW
  3. 03Dois carros, um gabinete: como a divisão de potência funciona
  4. 04Tempo de recarga: o que dizer aos motoristas
  5. 05Entrada de energia: o que a conexão com a rede precisa fornecer
  6. 06Os modelos para mercados IEC
  7. 07Antes de pedir: seis perguntas

Em resumo: um carregador rápido DC de 120 kW é um gabinete com cerca de 120 kW de módulos de potência e, em geral, dois conectores CCS que dividem essa potência. Um carro só recebe os 120 kW completos se conseguir aceitá-los, e na prática isso significa um veículo de tensão alta de bateria, porque um cabo padrão de 200 A limita um carro da classe de 400 V a cerca de 80 kW. O benefício maior na maioria dos locais é que dois carros podem carregar rápido ao mesmo tempo. O carregador precisa de cerca de 130 kVA de entrada (186 A por fase a 400 V).

O que significa «120 kW» de fato

A potência nominal descreve o que o gabinete consegue converter de AC para DC a plena carga. Por dentro, o gabinete é formado por vários módulos de potência, normalmente em passos de 20 a 40 kW, que são alternados entre os dois conectores conforme os carros chegam e saem.

O que chega ao carro é limitado por três coisas, e a menor vence:

  1. O gabinete: 120 kW no total, divididos entre os conectores.
  2. O conector e o cabo: a corrente é o limite. Os cabos CCS refrigerados a ar dessa classe suportam até 200 A; o conector CHAdeMO do mesmo gabinete suporta até 150 A.
  3. O veículo: a sua potência máxima de recarga, a tensão da bateria, a temperatura e o estado de carga. Todo carro segue uma curva de recarga que cai à medida que a bateria enche.

O limite de corrente: por que um carro raramente recebe 120 kW

A potência DC é tensão multiplicada por corrente. Com o cabo limitado a 200 A, a potência que um conector entrega depende da tensão da bateria do carro ligado a ele:

Tensão da bateria durante a recarga Potência máxima a 200 A Veículos típicos
350 V 70 kW Carros menores da classe de 400 V com baixo estado de carga
400 V 80 kW A maioria dos carros da classe de 400 V
450 V 90 kW Carros da classe de 400 V perto da carga cheia
600 V 120 kW Vans e ônibus com baterias de tensão mais alta
750 V 120 kW (limite do gabinete; corrente ≈ 160 A) Carros da classe de 800 V

É o mal-entendido mais comum na compra de carregadores rápidos: o dono do local compra 120 kW esperando que cada carro carregue a 120 kW, e os motoristas de carros da classe de 400 V veem cerca de 80 kW. O carregador não está com defeito: é física. Se os veículos que você atende são, em sua maioria, da classe de 400 V, a potência extra do gabinete acima de 80–90 kW por conector só ajuda quando dois carros dividem o gabinete.

Dois carros, um gabinete: como a divisão de potência funciona

Situação Conector A Conector B
Um carro conectado, veículo de tensão alta até 120 kW —
Um carro conectado, veículo da classe de 400 V cerca de 80 kW (limite de corrente do cabo) —
Dois carros conectados cerca de 60 kW cerca de 60 kW
Dois carros, um quase cheio a potência passa para o carro que ainda carrega rápido o carro em redução mantém o que precisa

Para um estacionamento de comércio ou um posto, isso importa mais do que a potência máxima. Dois carros a 60 kW cada movem mais energia por hora do que um carro a 80 kW enquanto o segundo espera, e o local precisa de uma fundação, uma conexão com a rede e um gabinete para manter.

Tempo de recarga: o que dizer aos motoristas

O tempo de 10 a 80 % é a energia acrescentada dividida pela potência média da sessão, que é sempre menor do que o pico. A tabela usa baterias de 60 kWh e 80 kWh e ignora pequenas perdas; trate os números como estimativas.

Cenário Potência média Bateria de 60 kWh, 10→80 % (42 kWh) Bateria de 80 kWh, 10→80 % (56 kWh)
Carro da classe de 400 V sozinho no carregador ≈ 70 kW ≈ 36 min ≈ 48 min
Carro da classe de 800 V sozinho no carregador ≈ 100 kW ≈ 25 min ≈ 34 min
Dois carros dividindo o carregador ≈ 55–60 kW cada ≈ 45 min ≈ 60 min

A temperatura da bateria tem grande efeito: no frio, uma bateria sem pré-condicionamento pode carregar a uma fração desses valores; no calor muito forte, o carro e o carregador podem limitar a potência para se proteger.

Entrada de energia: o que a conexão com a rede precisa fornecer

VT-DF120 / VT-DFC120 (IEC)
Alimentação 400 V AC trifásica, 50/60 Hz
Corrente de entrada por fase (máx.) 186 A
Potência aparente (√3 × V × I) ≈ 129 kVA
Dois carregadores, sem gerenciamento de carga ≈ 258 kVA
  • Transformador e conexão: some as outras cargas do local e os carregadores planejados para os próximos anos. Muitos locais acrescentam um terceiro ou quarto carregador em dois anos, e preparar os dutos e o transformador agora custa menos do que abrir a vala duas vezes.
  • Gerenciamento de carga: se a capacidade disponível é menor do que a soma dos carregadores, um controlador do local ou o CPMS pode limitar a potência total e dividi-la, ao custo de recarga mais lenta nos horários de pico.
  • Proteção e cabo: o projetista elétrico escolhe o disjuntor, a proteção diferencial e o cabo pela corrente de entrada, pelo comprimento e pelo método de instalação, conforme as normas locais, e não só pela potência em kW.
  • Demanda: onde a distribuidora cobra a demanda de ponta, dois carregadores de 120 kW podem gerar uma cobrança mensal grande mesmo com poucas sessões. Estude a tarifa antes de escolher entre 120 e 180 kW.

Os modelos para mercados IEC

VT-DF120 VT-DFC120
Mercado IEC (Brasil, Europa, Oriente Médio, Ásia) IEC
Conectores CCS2 + CCS2 ou CCS2 + CHAdeMO CCS2 + CCS2 ou CCS2 + CHAdeMO
Gabinete (L × P × A) 850 × 840 × 1850 mm 700 × 500 × 1700 mm
Comprimento do cabo 6 m 5 m
Proteção IP54 · IK10 IP54 · IK10
Temperatura de operação −20 a +55 °C −20 a +55 °C
Plataforma OCPP 1.6J · 2.0.1 OCPP 1.6J · 2.0.1
Opcionais Tela publicitária de 21”, pagamento POS, saída AC de 22 kW, 4G Tela publicitária de 21”, suporte de cabo, pagamento POS

Escolha o VT-DFC120 onde o espaço entre as vagas é apertado, como em estacionamentos urbanos e postos, e o VT-DF120 onde você pode querer evoluir a mesma família de gabinete para uma potência maior depois. As versões IEC são fornecidas com CE, UKCA e TÜV, e enviamos os certificados do modelo que você pedir. Não temos certificação brasileira: veja o guia do Brasil.

Antes de pedir: seis perguntas

  1. Que parcela dos veículos que você atende é da classe de 400 V e da classe de 800 V?
  2. Com que frequência dois veículos vão chegar ao mesmo tempo?
  3. Qual a capacidade da conexão do local hoje e quanto a distribuidora cobra pela demanda de ponta?
  4. Que conectores o mercado exige (no Brasil, o CCS2 predomina)?
  5. Que sistema de gerenciamento (CPMS) vai operar os carregadores e o modelo foi testado com ele por OCPP?
  6. Qual a temperatura máxima na saída plena e como o gabinete é protegido contra poeira ou maresia no seu local?

Envie as respostas pelo formulário de contato e um engenheiro responde com uma configuração e um orçamento em dólares (USD).

Perguntas que os compradores fazem

Com que rapidez um carregador de 120 kW carrega um carro?
Depende mais do carro do que do carregador. Como referência, levar uma bateria de 60 kWh de 10 % a 80 % (42 kWh) leva cerca de 35–40 minutos para um carro da classe de 400 V limitado a cerca de 70 kW em média, e cerca de 25 minutos para um carro de tensão mais alta com média de 100 kW. Se dois carros dividem o carregador a 60 kW cada, conte cerca de 45 minutos.
Por que o meu carro recebe só 80 kW de um carregador de 120 kW?
Potência é tensão vezes corrente. Um cabo CCS refrigerado a ar suporta até 200 A, e uma bateria da classe de 400 V carregando a cerca de 400 V recebe assim cerca de 80 kW. A curva de recarga do carro, a temperatura da bateria e o estado de carga podem reduzir ainda mais.
Que entrada de energia um carregador DC de 120 kW exige?
A versão IEC consome até 186 A por fase a 400 V, cerca de 130 kVA. O seu engenheiro eletricista dimensiona o transformador, o cabo e a proteção a partir desses números e das regras locais.
Um carregador de 120 kW pode carregar dois carros ao mesmo tempo?
Sim. O carregador tem dois conectores e divide a potência do gabinete automaticamente: um carro pode usar toda a saída possível e, com dois carros conectados, a potência é dividida entre eles.
Um carregador de 120 kW exige cabos refrigerados a líquido?
Não. O gabinete de 120 kW funciona com cabos CCS padrão refrigerados a ar de até 200 A. A refrigeração a líquido costuma ser usada para correntes mais altas, acima de cerca de 250–300 A.

Referências

  1. [1]IEC 61851-23:2023 — DC electric vehicle supply equipment. International Electrotechnical Commission.
  2. [2]IEC 61851-1:2017 — general requirements. International Electrotechnical Commission.

Equipamentos

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