Eletroposto Celesc

Metodologia

Durante o desenvolvimento do projeto foram instalados sete pontos de recarga com o intuito de desenvolver um protótipo de recarga semirrápida com conteúdo nacional, de forma que ajude a impulsionar a mobilidade elétrica no país. Assim, foi possível entender melhor o processo de carregamento e seus impactos na rede de distribuição, para então possibilitar a criação de estratégias de controle de sistemas de armazenamento de energia em eletropostos, serviços de suporte a rede e possibilitar a exploração comercial dos serviços de recarga. Para o desenvolvimento do trabalho foram realizadas simulações e modelagens dos subsistemas que compõem a solução: a rede elétrica principal, a demanda energética de carregamentos e o banco de baterias. Nos eletropostos semirrápidos, a tensão da rede é disponibilizada diretamente ao carregador instalado internamente ao veículo, o qual é responsável pelo carregamento e proteção da bateria. A comunicação entre a estação de recarga e o sistema de carregamento do veículo é padronizada pela norma IEC 61851-22. A estação é responsável por informar ao veículo o valor da corrente máxima disponível para o carregamento e por energizar/desenergizar o conector de carregamento conforme solicitação do carregador do veículo Para o corredor do projeto, as estações semirrápidas foram protótipos concebidos dentro dos trabalhos do próprio projeto como forma de consolidar os conhecimentos acerca dos carregamentos. Estas estações são capazes de carregar veículos em até 7 kW (CA monofásico) e 21 kW (CA trifásico) pelo conector tipo 2, e até 4,4 kW para outros veículos através de tomada padrão NBR 14136. O carregamento rápido de um veículo elétrico pode ser realizado de duas formas: uma é através de um retificador instalado no carro e outra é através de um retificador instalado na estação de carregamento. O corredor do projeto contempla a instalação de dois eletropostos com carregamento rápido sem o auxílio de armazenamento, sendo que a estação adotada foi a QC-45, da portuguesa EFACEC. O Eletroposto Modelo, concebido no âmbito deste projeto é constituído por uma estação de carregamento rápido que possibilita a recarga simultânea de dois veículos, totalizando 93 kW para o caso da estação rápida escolhida, somada a um sistema de armazenamento de energia. Além dos elementos de potência, o sistema conta com um sistema de controle central que faz a coordenação do uso do armazenamento e executa o gerenciamento energético. Esta estação é ligada ao barramento de um quadro de distribuição, que possui uma ligação com a rede de distribuição e outra com um sistema de armazenamento de energia. O sistema de armazenamento de energia selecionado possui uma potência de 50 kW e 43 kWh de energia armazenada em um banco de bateria de lítio fosfato de ferro. Este sistema possibilita a redução da demanda na entrada de energia do Eletroposto, o suporte à rede em situações de contingência além da operação parcial do Eletroposto em situações de ausência de tensão na rede elétrica, onde a chave de entrada é aberta para permitir a operação em modo isolado. Além disso, o eletroposto modelo permite que a estação seja conectada à rede através de uma entrada de potência inferior à sua potência nominal, já que a potência restante é fornecida pelas baterias. Para o caso de as baterias estarem descarregadas, cabe ao sistema controlador limitar a potência da estação para o máximo permitido pela conexão com a rede. Essa abordagem é interessante, pois reduz a quantidade de potência que a estação demanda da rede e distribuição, reduzindo os impactos causados. Em novembro de 2016 foi instalado o primeiro eletroposto e atualmente estava previsto que em maio de 2020 a expansão do corredor elétrico com mais de 30 pontos de recarga.