Os veículos elétricos já são comuns em nossas estradas, e a infraestrutura de recarga está sendo construída em todo o mundo para atendê-los. É o equivalente à eletricidade em um posto de gasolina e, em breve, eles estarão em todos os lugares.
No entanto, isso levanta uma questão interessante. As bombas de ar simplesmente despejam líquido em orifícios e são amplamente padronizadas há muito tempo. Esse não é o caso no mundo dos carregadores de veículos elétricos, então vamos analisar o estado atual da questão.
A tecnologia dos veículos elétricos passou por um rápido desenvolvimento desde que se popularizou na última década. Como a maioria dos veículos elétricos ainda tem autonomia limitada, as montadoras desenvolveram, ao longo dos anos, veículos com carregamento mais rápido para melhorar a praticidade. Isso é possível graças a melhorias na bateria, no hardware do controlador e no software. A tecnologia de carregamento avançou a tal ponto que os veículos elétricos mais recentes conseguem adicionar centenas de quilômetros de autonomia em apenas 20 minutos.
No entanto, carregar um veículo elétrico nessa velocidade exige muita eletricidade. Como resultado, montadoras e grupos do setor têm trabalhado para desenvolver novos padrões de carregamento que forneçam alta corrente às baterias de carros de última geração o mais rápido possível.
Para se ter uma ideia, uma tomada doméstica típica nos EUA pode fornecer 1,8 kW. Leva 48 horas ou mais para carregar um veículo elétrico moderno em uma tomada doméstica desse tipo.
Em contraste, as modernas portas de carregamento de veículos elétricos podem suportar de 2 kW a 350 kW em alguns casos, e exigem conectores altamente especializados para isso. Vários padrões surgiram ao longo dos anos, à medida que as montadoras buscam injetar mais potência nos veículos em velocidades mais altas. Vamos dar uma olhada nas opções mais comuns atualmente.
A norma SAE J1772 foi publicada em junho de 2001 e também é conhecida como Plugue J. O conector de 5 pinos suporta carregamento CA monofásico a 1,44 kW quando conectado a uma tomada doméstica padrão, potência que pode ser aumentada para 19,2 kW quando instalado em uma estação de carregamento rápido para veículos elétricos. Este conector transmite energia CA monofásica em dois fios, sinais em outros dois fios e o quinto fio é uma conexão de aterramento de proteção.
Após 2006, o conector J tornou-se obrigatório para todos os veículos elétricos vendidos na Califórnia e rapidamente se popularizou nos EUA e no Japão, com penetração em outros mercados globais.
O conector Tipo 2, também conhecido pelo nome de seu criador, o fabricante alemão Mennekes, foi proposto inicialmente em 2009 como substituto do padrão SAE J1772 da União Europeia. Sua principal característica é o design de 7 pinos, que permite o carregamento de energia CA monofásica ou trifásica, possibilitando o carregamento de veículos com potência de até 43 kW. Na prática, muitos carregadores Tipo 2 atingem um limite de 22 kW ou menos. Similar ao J1772, ele também possui dois pinos para sinais de pré-inserção e pós-inserção. Além disso, conta com um fio terra de proteção, um neutro e três condutores para as três fases da corrente alternada.
Em 2013, a União Europeia escolheu os conectores Tipo 2 como o novo padrão para substituir o J1772 e os conectores Tipo 3A e 3C da EV Plug Alliance para aplicações de carregamento CA. Desde então, o conector tem sido amplamente aceito no mercado europeu e também está disponível em muitos veículos de mercados internacionais.
CCS significa Sistema de Carregamento Combinado e utiliza um conector "combo" para permitir o carregamento tanto em corrente contínua (CC) quanto em corrente alternada (CA). Lançado em outubro de 2011, o padrão foi projetado para facilitar a implementação do carregamento rápido em CC em veículos novos. Isso pode ser alcançado adicionando um par de condutores de CC ao conector de CA existente. Existem duas formas principais de CCS: o conector Combo 1 e o conector Combo 2.
O Combo 1 está equipado com um conector CA J1772 Tipo 1 e dois condutores CC de grande diâmetro. Portanto, um veículo com um conector CCS Combo 1 pode ser conectado ao carregador J1772 para carregamento CA ou ao conector Combo 1 para carregamento CC de alta velocidade. Este design é adequado para veículos no mercado americano, onde os conectores J1772 são comuns.
Os conectores Combo 2 apresentam um conector Mennekes acoplado a dois condutores CC de grande diâmetro. Para o mercado europeu, isso permite que carros com tomadas Combo 2 sejam carregados em corrente alternada monofásica ou trifásica através do conector Tipo 2, ou em carregamento rápido CC conectando-se ao conector Combo 2.
O CCS permite o carregamento CA de acordo com o padrão do subconector J1772 ou Mennekes integrado ao projeto. No entanto, quando usado para carregamento rápido CC, permite taxas de carregamento extremamente rápidas de até 350 kW.
Vale ressaltar que um carregador rápido DC com conector Combo 2 elimina a conexão de fase CA e o neutro no conector, pois não são necessários. O conector Combo 1 os mantém, embora não sejam utilizados. Ambos os projetos dependem dos mesmos pinos de sinal usados pelo conector CA para comunicação entre o veículo e o carregador.
Como uma das empresas pioneiras no setor de veículos elétricos, a Tesla decidiu projetar seus próprios conectores de carregamento para atender às necessidades de seus veículos. Isso foi lançado como parte da rede Supercharger da Tesla, que visa construir uma rede de carregamento rápido para suportar os veículos da empresa com pouca ou nenhuma infraestrutura adicional.
Embora a empresa equipe seus veículos com conectores Tipo 2 ou CCS na Europa, nos EUA a Tesla utiliza seu próprio padrão de porta de carregamento. Ele suporta carregamento CA monofásico e trifásico, bem como carregamento CC de alta velocidade nas estações Tesla Supercharger.
As estações Supercharger originais da Tesla forneciam até 150 quilowatts por carro, mas os modelos posteriores de menor potência para áreas urbanas tinham um limite inferior de 72 quilowatts. Os carregadores mais recentes da empresa podem fornecer até 250 kW de potência para veículos devidamente equipados.
A norma GB/T 20234.3 foi emitida pela Administração de Padronização da China e abrange conectores capazes de carregamento rápido simultâneo em corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC) monofásicas. Pouco conhecida fora do mercado de veículos elétricos da China, essa norma é projetada para operar com até 1.000 volts CC e 250 amperes, e carregar a velocidades de até 250 quilowatts.
É improvável que você encontre essa entrada em um veículo que não seja fabricado na China, projetado para o mercado chinês ou para países com os quais a China mantém laços comerciais estreitos.
Talvez o aspecto mais interessante do design desta porta sejam os pinos A+ e A-. Eles são classificados para tensões de até 30 V e correntes de até 20 A. Na norma, são descritos como “alimentação auxiliar de baixa tensão para veículos elétricos fornecida por carregadores externos”.
A tradução não deixa claro qual é a função exata desses pinos, mas eles podem ter sido projetados para ajudar a dar partida em um carro elétrico com a bateria completamente descarregada. Quando tanto a bateria de tração quanto a bateria de 12V do veículo elétrico estão descarregadas, pode ser difícil carregá-lo, pois os componentes eletrônicos do carro não conseguem ser ativados e se comunicar com o carregador. Os contatores também não podem ser energizados para conectar a unidade de tração aos diversos subsistemas do carro. Esses dois pinos provavelmente foram projetados para fornecer energia suficiente para alimentar os componentes eletrônicos básicos do carro e os contatores, permitindo que a bateria de tração principal seja carregada mesmo que o veículo esteja completamente sem bateria. Se você souber mais sobre isso, fique à vontade para compartilhar nos comentários.
CHAdeMO é um padrão de conector para veículos elétricos, principalmente para aplicações de carregamento rápido. Ele pode fornecer até 62,5 kW através de seu conector exclusivo. Este é o primeiro padrão projetado para fornecer carregamento rápido em corrente contínua (CC) para veículos elétricos (independentemente do fabricante) e possui pinos de barramento CAN para comunicação entre o veículo e o carregador.
O padrão foi proposto para uso global em 2010 com o apoio das montadoras japonesas. No entanto, o padrão só ganhou popularidade no Japão, com a Europa mantendo o Tipo 2 e os EUA usando o J1772 e os conectores próprios da Tesla. Em determinado momento, a UE considerou forçar a eliminação completa dos carregadores CHAdeMO, mas acabou decidindo exigir que as estações de carregamento tivessem "pelo menos" conectores Tipo 2 ou Combo 2.
Uma atualização retrocompatível foi anunciada em maio de 2018, permitindo que os carregadores CHAdeMO forneçam até 400 kW de potência, superando até mesmo os conectores CCS em uso. Os defensores do CHAdeMO o consideram essencialmente um padrão global único, em vez de uma divergência entre os padrões CCS dos EUA e da UE. No entanto, ele não obteve muitas adesões fora do mercado japonês.
O padrão CHAdeMo 3.0 está em desenvolvimento desde 2018. Chamado de ChaoJi, apresenta um novo design de conector de 7 pinos desenvolvido em colaboração com a Administração de Padronização da China. Espera-se que ele aumente a taxa de carregamento para 900 kW, opere a 1,5 kV e forneça os 600 amperes completos por meio do uso de cabos refrigerados a líquido.
Ao ler isto, você pode ser perdoado por pensar que, não importa onde esteja dirigindo seu novo veículo elétrico, haverá uma série de padrões de carregamento diferentes prontos para lhe causar dor de cabeça. Felizmente, não é o caso. A maioria das jurisdições tem dificuldade em suportar um padrão de carregamento enquanto exclui a maioria dos outros, resultando na compatibilidade da maioria dos veículos e carregadores em uma determinada área. Claro, a Tesla nos EUA é uma exceção, mas eles também têm sua própria rede de carregamento dedicada.
Embora algumas pessoas usem o carregador errado no lugar errado e na hora errada, geralmente conseguem usar algum tipo de adaptador quando necessário. No futuro, a maioria dos novos veículos elétricos utilizará os mesmos tipos de carregadores estabelecidos em suas regiões de venda, facilitando a vida de todos.
Agora o padrão universal de carregamento é o USB-C.
Tudo deve ser carregado usando USB-C, sem exceções. Imagino um plugue para veículos elétricos de 100 kW, que nada mais é do que um conjunto de 1000 conectores USB-C comprimidos em paralelo dentro de um plugue. Com os materiais certos, talvez seja possível manter o peso abaixo de 50 kg (110 lb) para facilitar o uso.
Muitos veículos híbridos plug-in e elétricos têm capacidade de reboque de até 450 kg (1000 libras), então você pode usar um reboque para transportar seus adaptadores e conversores. A Peavey Mart também está vendendo geradores esta semana, caso haja algumas centenas de unidades de peso bruto total (GVWR) disponíveis.
Na Europa, as análises dos conectores Tipo 1 (SAE J1772) e CHAdeMO ignoram completamente o fato de que o Nissan LEAF e o Mitsubishi Outlander PHEV, dois dos veículos elétricos mais vendidos, são equipados com esses conectores.
Esses conectores são amplamente utilizados e não vão desaparecer. Embora os conectores Tipo 1 e Tipo 2 sejam compatíveis em nível de sinal (permitindo um cabo destacável Tipo 2 para Tipo 1), o mesmo não se aplica aos conectores CHAdeMO e CCS. O LEAF não possui um método viável de carregamento via CCS.
Se o carregador rápido deixar de ser compatível com CHAdeMO, considerarei seriamente voltar a usar o carro a combustão para viagens longas e manter meu LEAF apenas para uso local.
Tenho um Outlander PHEV. Já usei o recurso de carregamento rápido DC algumas vezes, só para testar quando consigo uma recarga gratuita. É verdade que ele carrega a bateria até 80% em 20 minutos, mas isso deve dar uma autonomia de apenas uns 20 quilômetros no modo elétrico.
Muitos carregadores rápidos de corrente contínua (DC) têm tarifa fixa, então você pode acabar pagando quase 100 vezes o valor da sua conta de luz normal por 20 quilômetros, o que é muito mais do que se você estivesse dirigindo apenas com gasolina. O carregador com tarifa por minuto também não é muito melhor, já que é limitado a 22 kW.
Adoro meu Outlander porque o modo elétrico cobre todo o meu trajeto diário, mas o recurso de carregamento rápido em corrente contínua é tão útil quanto um terceiro mamilo masculino.
O conector CHAdeMO deve permanecer o mesmo em todas as folhas (ou folhas?), mas não se preocupe com os Outlanders.
A Tesla também vende adaptadores que permitem o uso de J1772 (obviamente) e CHAdeMO (surpreendentemente). Eventualmente, eles descontinuaram o adaptador CHAdeMO e introduziram o adaptador CCS… mas apenas para certos veículos, em certos mercados. O adaptador necessário para carregar Teslas nos EUA a partir de um carregador CCS Tipo 1 com uma tomada proprietária do Supercharger da Tesla aparentemente só é vendido na Coreia (!) e funciona apenas nos carros mais recentes. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
A American Power e até mesmo a Nissan anunciaram que estão eliminando gradualmente o padrão Chademo em favor do CCS. O novo Nissan Arya utilizará o CCS, e a produção do Leaf será encerrada em breve.
A Muxsan, empresa holandesa especializada em veículos elétricos, desenvolveu um acessório CCS para o Nissan LEAF que substitui a porta CA. Isso permite o carregamento CA Tipo 2 e CC CCS2, mantendo a porta CHAdeMO.
Conheço os números 123, 386 e 356 sem olhar. Bem, na verdade, confundi os dois últimos, então preciso conferir.
Sim, ainda mais quando você presume que está relacionado ao contexto... mas eu tive que clicar e acho que é esse mesmo, mas o número não me dá nenhuma pista.
O conector CCS2/Tipo 2 entrou nos EUA como o padrão J3068. O uso pretendido é em veículos pesados, já que a alimentação trifásica proporciona velocidades significativamente maiores. O J3068 especifica uma tensão mais alta que o Tipo 2, podendo atingir 600 V entre fases. O carregamento em corrente contínua (CC) é o mesmo do CCS2. Tensões e correntes que excedem os padrões do Tipo 2 exigem sinais digitais para que o veículo e o carregador de veículos elétricos (EVSE) possam determinar a compatibilidade. Com uma corrente potencial de 160 A, o J3068 pode atingir 166 kW de potência em corrente alternada (CA).
Nos EUA, a Tesla utiliza seu próprio padrão de porta de carregamento. Compatível com carregamento monofásico e trifásico em corrente alternada.
É monofásico. É basicamente um conector J1772 com um layout diferente e funcionalidade CC adicional.
O J1772 (CCS tipo 1) pode suportar corrente contínua (CC), mas nunca vi nada que o implemente. O protocolo J1772 "básico" tem o valor "Modo Digital Necessário" e "CC Tipo 1" significa CC nos pinos L1/L2. "CC Tipo 2" requer pinos extras para o conector combinado.
Os conectores Tesla dos EUA não suportam corrente alternada trifásica. Os autores confundem conectores americanos com europeus; estes últimos (também conhecidos como CCS Tipo 2) suportam.
Em um tópico relacionado: os carros elétricos podem circular nas ruas sem pagar imposto rodoviário? Se sim, por quê? Supondo uma utopia ambientalista (completamente insustentável) onde mais de 90% dos carros sejam elétricos, de onde virá o imposto para manter as estradas funcionando? Isso pode ser adicionado ao custo dos pontos de recarga públicos, mas as pessoas também podem usar painéis solares em casa ou até mesmo geradores a diesel para uso agrícola (sem imposto rodoviário).
Tudo depende da jurisdição. Alguns lugares cobram apenas o imposto sobre o combustível. Outros cobram uma taxa de registro do veículo como sobretaxa de combustível.
Em algum momento, algumas das formas de recuperar esses custos precisarão mudar. Gostaria de ver um sistema justo em que as taxas sejam baseadas na quilometragem e no peso do veículo, pois isso determina o desgaste que você causa na estrada. Um imposto sobre o carbono no combustível talvez seja mais adequado.
Data da publicação: 21/06/2022
