Os veículos elétricos agora são comuns em nossas estradas, e infraestruturas de carregamento estão sendo construídas ao redor do 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 foram amplamente padronizadas por um longo tempo. Esse não é o caso no mundo dos carregadores de veículos elétricos, então vamos analisar o estado atual do jogo.
A tecnologia de veículos elétricos passou por um rápido desenvolvimento desde que se tornou popular na última década. Como a maioria dos veículos elétricos ainda tem alcance limitado, as montadoras desenvolveram veículos de carregamento mais rápido ao longo dos anos para melhorar a praticidade. Isso é alcançado por meio de melhorias na bateria, no hardware do controlador e no software. A tecnologia de carregamento avançou a tal ponto que os veículos elétricos mais recentes agora podem adicionar centenas de quilômetros de alcance em apenas 20 minutos.
No entanto, carregar um veículo elétrico nessa velocidade requer muita eletricidade. Como resultado, montadoras e grupos do setor têm trabalhado para desenvolver novos padrões de carregamento para fornecer alta corrente às baterias de carros de última geração o mais rápido possível.
Como referência, uma tomada residencial típica nos EUA pode fornecer 1,8 kW. Leva 48 horas ou mais para carregar um veículo elétrico moderno em uma tomada residencial como essa.
Por outro lado, as portas de carregamento de veículos elétricos modernos podem transportar 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 buscavam injetar mais potência nos veículos em velocidades mais rápidas. Vamos dar uma olhada nas escolhas mais comuns hoje em dia.
O padrão SAE J1772 foi publicado em junho de 2001 e também é conhecido como J Plug. O conector de 5 pinos suporta carregamento CA monofásico de 1,44 kW quando conectado a uma tomada elétrica doméstica padrão, que pode ser aumentada para 19,2 kW quando instalado em uma estação de carregamento de veículos elétricos de alta velocidade. Este conector transmite energia CA monofásica em dois fios, sinais em outros dois fios e o quinto é uma conexão de aterramento de proteção.
Depois de 2006, o J Plug se tornou obrigatório para todos os veículos elétricos vendidos na Califórnia e rapidamente se tornou popular nos EUA e no Japão, com penetração em outros mercados globais.
O conector Tipo 2, também conhecido por seu criador, o fabricante alemão Mennekes, foi proposto pela primeira vez em 2009 como um substituto para o SAE J1772 da UE. Sua principal característica é o design do conector de 7 pinos que pode transportar energia CA monofásica ou trifásica, permitindo carregar veículos de até 43 kW. Na prática, muitos carregadores Tipo 2 chegam a 22 kW ou menos. Semelhante ao J1772, ele também tem dois pinos para sinais de pré-inserção e pós-inserção. Ele tem um aterramento de proteção, um neutro e três condutores para as três fases CA.
Em 2013, a União Europeia escolheu os plugues Tipo 2 como o novo padrão para substituir o J1772 e os modestos 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 do mercado internacional.
CCS significa Combined Charging System (Sistema de Carregamento Combinado) e usa um conector "combo" para permitir carregamento CC e CA. Lançado em outubro de 2011, o padrão foi criado para permitir a fácil implementação de carregamento CC de alta velocidade em veículos novos. Isso pode ser obtido adicionando um par de condutores CC ao tipo de conector CA existente. Existem duas formas principais de CCS: o conector Combo 1 e o conector Combo 2.
O Combo 1 é equipado com um conector CA J1772 Tipo 1 e dois grandes condutores CC. 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 dos EUA, onde os conectores J1772 se tornaram comuns.
Os conectores Combo 2 apresentam um conector Mennekes acoplado a dois grandes condutores CC. Para o mercado europeu, isso permite que carros com soquetes Combo 2 sejam carregados em CA monofásica ou trifásica por meio do conector Tipo 2, ou 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 design. No entanto, quando usado para carregamento rápido CC, ele permite taxas de carregamento extremamente rápidas de até 350 kW.
Vale ressaltar que um carregador rápido CC com um conector Combo 2 elimina a conexão de fase CA e neutro no conector, pois não são necessários. O conector Combo 1 os deixa no lugar, embora não sejam usados. Ambos os designs dependem dos mesmos pinos de sinal usados pelo conector CA para comunicação entre o veículo e o carregador.
Como uma das empresas pioneiras no segmento 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 dar suporte aos veículos da empresa com pouca ou nenhuma outra infraestrutura.
Enquanto a empresa equipa seus veículos com conectores Tipo 2 ou CCS na Europa, nos EUA, a Tesla usa seu próprio padrão de porta de carregamento. Ele pode suportar 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 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 energia para veículos devidamente equipados.
O padrão GB/T 20234.3 foi emitido pela Administração de Padronização da China e abrange conectores capazes de carregamento rápido CA e CC monofásico simultâneo. Pouco conhecido fora do mercado exclusivo de veículos elétricos da China, ele é classificado para operar em até 1.000 volts CC e 250 amperes e carregar em velocidades de até 250 quilowatts.
É improvável que você encontre essa porta em um veículo que não seja fabricado na China, projetado para o mercado chinês ou para países com os quais o país tem laços comerciais estreitos.
Talvez o design mais interessante desta porta sejam os pinos A+ e A-. Eles são classificados para tensões de até 30 V e correntes de até 20 A. Eles são descritos no padrão como “energia auxiliar de baixa tensão para veículos elétricos fornecida por carregadores externos”.
Não está claro na tradução qual é a função exata deles, mas eles podem ser projetados para ajudar a dar partida em um carro elétrico com a bateria completamente descarregada. Quando a bateria de tração do VE e a bateria de 12 V estão descarregadas, pode ser difícil carregar o veículo porque a eletrônica do carro não consegue acordar e se comunicar com o carregador. Os contatores também não podem ser energizados para conectar a unidade de tração aos vários subsistemas do carro. Esses dois pinos provavelmente são projetados para fornecer energia suficiente para operar a eletrônica básica do carro e alimentar os contatores para que a bateria de tração principal possa ser carregada mesmo se o veículo estiver completamente descarregado. Se você sabe mais sobre isso, sinta-se à vontade para nos contar nos comentários.
CHAdeMO é um padrão de conector para veículos elétricos, principalmente para aplicações de carregamento rápido. Ele pode fornecer até 62,5 kW por meio de seu conector exclusivo. Este é o primeiro padrão projetado para fornecer carregamento rápido CC para veículos elétricos (independentemente do fabricante) e tem 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 se popularizou de fato no Japão, com a Europa mantendo o Tipo 2 e os EUA usando o J1772 e os próprios conectores da Tesla. Em determinado momento, a UE considerou forçar a eliminação completa dos carregadores CHAdeMO, mas, por fim, decidiu exigir que as estações de carregamento tivessem conectores "pelo menos" Tipo 2 ou Combo 2.
Uma atualização de compatibilidade com versões anteriores foi anunciada em maio de 2018, que permitirá que os carregadores CHAdeMO forneçam até 400 kW de energia, superando até mesmo os conectores CCS em campo. Os defensores do CHAdeMO veem sua essência como um único padrão global, em vez de uma divergência entre os padrões CCS dos EUA e da UE. No entanto, ele não conseguiu encontrar muitas compras fora do mercado japonês.
O padrão CHAdeMo 3.0 está em desenvolvimento desde 2018. Ele se chama ChaoJi e apresenta um novo design de conector de 7 pinos desenvolvido em colaboração com a Administração de Padronização da China. Ele espera aumentar a taxa de carregamento para 900 kW, operar a 1,5 kV e fornecer 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 VE, há um monte de padrões de carregamento diferentes prontos para lhe dar dor de cabeça. Felizmente, esse não é o caso. A maioria das jurisdições tem dificuldade para oferecer suporte a 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, elas geralmente podem usar algum tipo de adaptador onde precisam. No futuro, a maioria dos novos veículos elétricos usará o tipo de carregador estabelecido em suas regiões de venda, facilitando a vida de todos.
Agora o padrão universal de carregamento é USB-C
Tudo deve ser carregado usando USB-C, sem exceções. Imagino um plugue EV de 100 kW, que é apenas um conjunto de 1.000 conectores USB-C amontoados em um plugue funcionando em paralelo. Com os materiais certos, você pode conseguir manter o peso abaixo de 50 kg (110 lb) para facilitar o uso.
Muitos PHEVs e veículos elétricos têm capacidade de reboque de até 1000 libras, então você pode usar um trailer para transportar sua linha de adaptadores e conversores. A Peavey Mart também está vendendo geradores esta semana se houver algumas centenas de GVWRs sobrando.
Na Europa, as avaliações do Tipo 1 (SAE J1772) e do 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 o Tipo 1 e o Tipo 2 sejam compatíveis no nível do sinal (permitindo um cabo destacável Tipo 2 para Tipo 1), CHAdeMO e CCS não são. O LEAF não tem um método realista de carregamento a partir do CCS.
Se o carregador rápido não for mais compatível com CHAdeMO, eu consideraria seriamente retornar ao carro ICE para uma viagem longa e manter meu LEAF apenas para uso local.
Eu tenho um Outlander PHEV. Usei o recurso de carga rápida CC algumas vezes, só para testá-lo quando tenho uma oferta de carga gratuita. Claro, ele pode carregar a bateria até 80% em 20 minutos, mas isso deve dar a você uma autonomia de cerca de 20 quilômetros como veículo elétrico.
Muitos carregadores rápidos CC têm tarifa fixa, então você pode pagar quase 100 vezes sua conta de eletricidade normal por 20 quilômetros, o que é muito mais do que se você estivesse dirigindo somente com gasolina. O carregador por minuto também não é muito melhor, pois é limitado a 22 kW.
Adoro meu Outlander porque o modo EV cobre todo o meu trajeto, mas o recurso de carregamento rápido CC é tão útil quanto o terceiro mamilo de um homem.
O conector CHAdeMO deve permanecer o mesmo em todas as folhas (folha?), mas não se preocupe com Outlanders.
A Tesla também vende adaptadores que permitem que a Tesla use J1772 (é claro) e CHAdeMO (mais surpreendentemente). Eles eventualmente descontinuaram o adaptador CHAdeMO e introduziram o adaptador CCS... mas apenas para certos veículos, em certos mercados. O adaptador necessário para carregar Teslas dos EUA a partir de um carregador CCS Tipo 1 com um soquete Tesla Supercharger proprietário é aparentemente vendido apenas na Coreia (!) e funciona apenas nos carros mais recentes. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
A American Power e até mesmo a Nissan disseram que estão abandonando o Chademo em favor do CCS. O novo Nissan Arya será o CCS, e o Leaf deixará de ser produzido em breve.
A especialista holandesa em veículos elétricos Muxsan criou um complemento CCS para o Nissan LEAF para substituir a porta CA. Isso permite o carregamento CA Tipo 2 e CCS2 CC, preservando a porta CHAdeMo.
Eu sei 123, 386 e 356 sem olhar. Bem, na verdade, eu confundi os dois últimos, então preciso verificar.
Sim, ainda mais quando você assume que ele está vinculado no contexto... mas eu tive que clicar nele e acho que é esse, mas o número não me dá nenhuma pista.
O conector CCS2/Tipo 2 entrou nos EUA como o padrão J3068. O caso de uso pretendido é para veículos pesados, pois a energia trifásica fornece velocidades significativamente mais rápidas. O J3068 especifica uma tensão mais alta que o Tipo 2, pois pode atingir 600 V fase a fase. O carregamento CC é o mesmo que o CCS2. Tensões e correntes que excedem os padrões Tipo 2 exigem sinais digitais para que o veículo e o EVSE possam determinar a compatibilidade. Com uma corrente potencial de 160 A, o J3068 pode atingir 166 kW de energia CA.
Nos EUA, a Tesla usa seu próprio padrão de porta de carregamento. Suporta carregamento CA monofásico e trifásico.
É apenas monofásico. É basicamente um plug-in J1772 em um layout diferente com funcionalidade CC adicional.
O J1772 (CCS tipo 1) pode realmente suportar DC, mas nunca vi nada que o implemente. O protocolo j1772 "burro" tem um valor de "Modo Digital Necessário" e "Tipo 1 DC" significa DC nos pinos L1/L2. "Tipo 2 DC" requer pinos extras para o conector combinado.
Os conectores Tesla dos EUA não suportam CA trifásica. Os autores confundem conectores dos EUA e europeus, sendo que este último (também conhecido como CCS Tipo 2) o faz.
Em um tópico relacionado: Carros elétricos podem circular nas ruas sem pagar imposto de circulação? Se sim, por quê? Supondo uma utopia ambientalista (completamente insustentável) em que mais de 90% de todos os carros são elétricos, de onde virá o imposto para manter as ruas funcionando? Você pode adicionar isso ao custo do carregamento público, mas as pessoas também podem usar painéis solares em casa ou até mesmo geradores a diesel "agrícolas" (sem imposto de circulação).
Tudo depende da jurisdição. Alguns lugares cobram apenas imposto sobre combustível. Alguns cobram uma taxa de registro de veículo como sobretaxa de combustível.
Em algum momento, algumas das maneiras pelas quais esses custos são recuperados 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 de carbono sobre combustível pode ser mais adequado para o cenário atual.
Data de publicação: 21/06/2022
