Audi A2 e-tron: assim funcionam os sistemas V2L e V2H com o novo OCDC 2.0
Já era sabido desde a apresentação, em setembro, que o Audi A2 e-tron suporta carregamento bidirecional. Agora, o fabricante explica os detalhes técnicos. Trata-se das alterações no carregador de bordo e das duas técnicas Vehicle-to-Load (V2L, fornecimento de energia para dispositivos externos) e Vehicle-to-Home (V2H, uso da energia da bateria em casa).
O Audi A2 e-tron possui, dependendo da versão, uma bateria LFP com 50 ou 58 kWh líquidos, ou uma bateria NMC com 79 kWh. Ao desenvolver as baterias, a Audi não se preocupou apenas com um pico de desempenho de curto prazo, mas, acima de tudo, com uma curva de carregamento reproduzível e facilmente utilizável. Para isso, o OCDC foi aprimorado para o OCDC 2.0. O OCDC é um carregador de bordo (OBC) com conversor DC/DC integrado. Enquanto o carregador de bordo converte a corrente alternada da rede elétrica em corrente contínua para a bateria, o conversor DC/DC transforma os 400 volts da bateria em 12 volts para iluminação, sistemas eletrônicos, entretenimento e a bateria de partida.
V2L: A corrente contínua da bateria de tração é convertida em corrente alternada no OCDC 2.0
Foto de: Audi
A principal mudança no OCDC é o fato de o carregador de bordo agora suportar carregamento bidirecional. No V2L, a corrente contínua da bateria precisa ser convertida em corrente alternada, que é utilizada em aparelhos como torradeiras ou bicicletas elétricas. Isso significa que o carregador pode ser usado não apenas como retificador, mas também como inversor. Para isso, são necessários mais MOSFETs (transistores de efeito de campo de óxido metálico-semicondutor) e um gerenciamento de saída de CA adaptado.
O gerenciamento de partida verifica primeiro se o consumidor conectado pode ser alimentado e se a conexão é estável, tanto mecanicamente quanto electricamente. Em seguida, garante a geração de tensão alternada limpa, com 230 volts e 50 hertz estáveis – mesmo quando há mudança de carga, como por exemplo quando um refrigerador conectado liga de repente. Além disso, a potência máxima é monitorada e limitada.
O adaptador V2L na tomada de carregamento do A2 e-tron
Foto de: Audi
No Audi A2 e-tron, estão disponíveis 3,6 kW na tomada externa (por meio de um adaptador) e 2,3 kW através da tomada opcional no porta-malas. Os 3,6 kW correspondem aproximadamente a uma tomada residencial protegida com 16 amperes (16 A × 230 V = 3.680 W). Isso permite a utilização de quase todos os aparelhos comuns de 230 volts. Quando vários aparelhos são conectados, a potência total não deve exceder 3,6 kW. Os 2,3 kW no porta-malas são suficientes para laptops ou geladeiras portáteis, mas podem ser insuficientes para secadores de cabelo e ventiladores de aquecimento.
V2H: A corrente contínua da bateria é retirada sem conversão e transformada externamente em corrente alternada
Imagem de: Audi
No V2H, existem sistemas nos quais a corrente contínua da bateria é convertida em corrente alternada para a rede doméstica por meio do carregador de bordo embutido, e também aqueles que utilizam um inversor externo. No A2 e-tron, é usado um inversor externo em uma caixa de carregamento DC bidirecional, conhecida como carregador BiDi. Vantagem: é possível obter mais potência do que os 3,6 kW fornecidos pelo carregador de bordo.
A Audi recomenda em seu site uma Wallbox DC bidirecional de 11 kW da Moon Power. Com ela, a energia solar produzida por conta própria pode ser utilizada de forma mais eficiente para carregar o carro elétrico. A corrente contínua proveniente do sistema fotovoltaico é direcionada diretamente para o carro por meio da Wallbox DC, sem necessidade de conversão de energia. No entanto, as Wallboxes DC bidirecionais são significativamente mais caras. O preço da Wallbox BiDi da Moon é informado apenas a pedido pelo fornecedor, mas deve-se esperar um valor de cerca de 4.500 euros para a hardware.
A troca de energia entre o veículo e a casa só é possível quando o nível de carga está entre 20% e 80%. Quando o nível está abaixo de 20%, o veículo é carregado exclusivamente, e acima de 80%, é descarregado exclusivamente.
O gerenciamento da bateria também foi aprimorado, o que beneficia especialmente as novas baterias LFP. Isso porque as células LFP são conhecidas por apresentar uma curva de tensão em circuito aberto (curva OCV) mais plana. Ou seja, a tensão das células não diminui de forma linear com o nível de carga. Isso dificulta o cálculo do nível de carga (State of Charge), bem como o do estado de envelhecimento (State of Health).
Agora, a Audi utiliza um algoritmo adaptado para esses cálculos. As informações obtidas são utilizadas para determinar a autonomia, o comportamento de carregamento e a estratégia de operação. Isso significa, entre outras coisas, que a autonomia restante exibida é mais realista.
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Em resumo
A Audi está introduzindo a recarga bidirecional. O Q4 e-tron já a suporta desde o verão, e o A2 e-tron a partir do lançamento. Para isso, é utilizado um carregador de bordo bidirecional, capaz de fornecer até 3,6 kW de corrente alternada para dispositivos externos. Alternativamente, o carro pode enviar até 11 kW de corrente contínua para a rede elétrica residencial. No entanto, para utilizar a funcionalidade V2H, é necessária uma wallbox DC bidirecional relativamente cara. Esta solução V2H tem vantagens principalmente quando se possui painéis fotovoltaicos no telhado.