Quais são as normas de carregamento para veículos elétricos?

Método de Conexão A:

Neste método de conexão, o cabo de carregamento é fixado permanentemente ao veículo elétrico e o plugue é conectado à rede de carregamento.

Método de Conexão B:

Neste método de conexão, o cabo de carregamento é destacável tanto do veículo elétrico quanto da rede de carregamento. O cabo é então usado para conectar os dois durante o carregamento.

Método de Conexão C:

Este método de conexão utiliza um cabo de carregamento fixo conectado à rede de carregamento, e o plugue é conectado ao veículo elétrico durante o carregamento.

Modo de Carregamento 1:

O Modo 1 conecta um veículo elétrico a uma tomada de rede elétrica CA padrão usando um cabo e um plugue. Nenhum dos dois está equipado com guias suplementares ou contatos auxiliares; isso é conhecido como carregamento com cabos de ligação, o que não é permitido pelas nossas normas nacionais.

Modo de Carregamento 2:

O Modo 2 conecta um veículo elétrico a uma tomada de rede elétrica CA padrão usando um dispositivo de alimentação CA. O dispositivo de alimentação CA inclui um cabo e um plugue, funções de controle e orientação, e um sistema de proteção contra choques elétricos localizado entre o plugue padrão e o veículo elétrico. Isso envolve a adição de circuitos de controle e orientação aos cabos de ligação.

Modo de Carregamento 3:

O Modo 3 conecta um veículo elétrico a um dispositivo de alimentação CA (permanentemente conectado à rede elétrica CA). Este dispositivo possui funções de controle e orientação que se estendem do dispositivo de alimentação CA ao veículo elétrico; este é um método típico de carregamento CA.

Modo de Carregamento 4:

O Modo 4 conecta um veículo elétrico a uma rede elétrica CA ou CC usando um dispositivo de alimentação CC. Este dispositivo possui funções de controle e orientação que se estendem do dispositivo de alimentação CC ao veículo elétrico; este é um método de carregamento CC.

Resumidamente, os quatro modos de carregamento estão resumidos na figura abaixo.

Além disso, o apêndice da IEC 61851-1 também define detalhes como o circuito de guia de carga, que serão discutidos posteriormente; em seguida, consulte as normas relevantes da IEC 62196. Todas as normas relevantes pesquisadas no site oficial da IEC são mostradas na figura abaixo. Grande parte do conteúdo foi atualizada em 2022 (a norma IEC TS significa que ainda não se tornou uma norma internacional e está atualmente em fase de especificação técnica).

A IEC 62196-1 define todos os tipos de interfaces entre veículos elétricos e equipamentos de carregamento. A versão de 2022 categoriza as interfaces em três tipos: básica, CC e combinada.

A versão de 2014 define quatro tipos de interfaces: básica, CC, combinada e universal, conforme mostrado na figura abaixo.

Há uma visão geral dos tipos de interface de carregamento neste padrão, que são divididos principalmente em três interfaces semelhantes: interface básica, interface CC e interface combinada.

Antes da introdução específica, precisamos primeiro esclarecer as quatro definições a seguir: plugue para VE, tomada para VE, conector para veículo e entrada para veículo. Os diagramas específicos são os seguintes. Você pode ver que eles representam os nomes das interfaces de conexão entre a extremidade do equipamento de alimentação e a extremidade do veículo elétrico e o chicote elétrico; essas definições estão presentes em toda a norma, portanto, é necessário distingui-las claramente. Essa divisão serve principalmente para corresponder aos diferentes métodos de conexão e modos de carregamento.

Para nós, estamos mais preocupados com o conector para veículo e a entrada para veículo na extremidade do veículo, e os dois juntos são chamados de acoplador para veículo.

A IEC 62196-2:2022 apresenta principalmente a interface de carregamento CA, ou seja, a interface básica, que inclui especificamente três tipos de interfaces, ou seja, Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3. A visão geral é mostrada na figura abaixo: Verifica-se que o Tipo 1 possui apenas o tipo de alimentação monofásica, e o Tipo 2 e o Tipo 3 incluem alimentação monofásica e trifásica.

Tipo 1:

O Tipo 1 é um conector de 5 pinos para carregamento monofásico. Sua aparência é a seguinte: Observe que a entrada do veículo utiliza pinos, enquanto o conector do veículo utiliza tubos de cobre. Esta configuração é inconsistente com os padrões de carregamento do meu país.

A seguir, vamos analisar mais detalhadamente a definição da interface. Os cinco pinos do Tipo 1 são definidos da seguinte forma: L1, N, PE, CP e CS. CP e CS representam as funções de controle e orientação, respectivamente, e o veículo requer testes completos.

Tipo 2:

A interface do lado do veículo definida no Tipo 2 é mostrada na figura abaixo. Ela possui um formato de 7 pinos. Explicações mais aprofundadas revelam que existem dois tipos de interfaces do lado do veículo, que diferem estruturalmente no formato da porta PE central. Os tipos mais comuns são 2-IIe e 2-IIf. A definição e a estrutura da interface são idênticas para os modelos monofásicos e trifásicos, e a entrada do veículo também utiliza pinos.

A norma mostra que a 2-IIc é usada principalmente para o modo de carregamento 1, enquanto a 2-IIe e a 2-IIf são usadas principalmente para os modos de carregamento 2 e 3. A 2-IId suporta todos os três modos, conforme mostrado na figura abaixo.

Tipo 3:

A demanda pelo Tipo 3 teve origem na Itália, mas raramente é vista em aplicações práticas. O Tipo 3 é dividido em três tipos diferentes de conectores com base em suas propriedades elétricas. Cada um desses conectores possui dimensões e definições estruturais distintas, conforme mostrado na figura abaixo. Eles diferem significativamente dos Tipos 1 e 2 em termos de estrutura.

Finally, the interface pin definitions of Type2 and Type3 are as follows. It should be noted that the 2-IIIa charging interface in Type3 has only one control pin CP, without PP or CS.

Esta norma apresenta principalmente a interface de carregamento CC e a interface de carregamento combinada, que somam quatro tipos. A visão geral é mostrada na figura abaixo. Os seguintes são apresentados, respectivamente:

Interface de Carregamento CC

As interfaces de carregamento CC são divididas em dois tipos: AA e BB. A interface AA, mostrada na figura abaixo, tem um formato distinto e possui 10 pinos, um dos quais é reservado para os não utilizados.

A interface BB, também conhecida como interface de carregamento CC, utiliza 9 pinos.

Por fim, vamos analisar as definições de interface para essas duas interfaces, conforme mostrado na figura abaixo. Ambas as interfaces CC AA e BB possuem conectores fêmea (tubos de cobre) nas tomadas do veículo. Isso está em conformidade com o padrão de carregamento chinês, mas contrasta com o padrão CA IEC mencionado anteriormente (que utiliza pinos). O padrão IEC exige o uso de conectores fêmea no lado da fonte de alimentação para evitar choques elétricos. Observe também que as interfaces de carregamento CC AA e BB possuem pinos de comunicação, normalmente para comunicação CAN.

Interface de Carregamento Combinada

As interfaces de carregamento combinadas são categorizadas em dois tipos: EE e FF. Essas interfaces integram o carregamento CA e CC em uma única interface. O tipo EE, como mostrado na figura abaixo, combina a entrada de carregamento CA Tipo 1 para veículo e uma interface de carregamento CC, conforme a norma IEC 62196-2. Observe que este tipo de carregamento CA suporta apenas carregamento monofásico; o plugue veicular tipo EE suporta apenas carregamento CC.

A definição da função dos pinos da interface do tipo EE é mostrada na figura abaixo. Há um total de 7 pinos. Como a CA suporta apenas carregamento monofásico, existem apenas L1L2; além disso, para carregamento CC, você verá que não há uma interface de comunicação dedicada.

A interface de carregamento combinado tipo FF, mostrada na figura abaixo, combina a entrada de carregamento CA Tipo 2 para veículos, conforme a norma IEC 62196-2, com uma interface de carregamento CC, suportando carregamento CA monofásico e trifásico. Você também encontrará dois tipos de entradas veiculares tipo FF: 3-IVa e 3-IVb. A primeira não suporta o modo de carregamento 1, que está em conformidade com a norma IEC 62196-2. O plugue veicular 3-IVc suporta apenas carregamento CC.

A definição da função dos pinos da interface do tipo FF é mostrada na figura abaixo. Há um total de 9 pinos. Comparado ao Tipo 2, ele possui apenas um pino de carga CC. Da mesma forma, não há pino dedicado à comunicação, pois ele é usado para comunicação com CLP.

Por fim, em relação à interface de carregamento combinada, o carregamento CA e o carregamento CC não podem ser realizados simultaneamente usando o mesmo plugue veicular. Além disso, os plugues veiculares abordados nesta seção são apenas para carregamento CC. O carregamento CA requer o plugue veicular CA especificado na norma IEC 62196-2.