Conectores e cabos para carros elétricos.
Conectores e cabos para carros elétricos.Data de publicação: 22-03-2022 🕒 16 min de leitura
O mercado de automóveis elétricos é um segmento da indústria automóvel em constante crescimento. Este crescimento é impulsionado por uma série de fatores, entre eles, considerações económicas e ambientais: as autoridades locais também estão a estimular a procura de veículos de energia alternativa na Europa, América do Norte e Ásia. E embora a popularidade dos chamados EV (electric vehicle) assuma diferentes formas nos vários mercados mundiais, não há dúvida de que a popularidade destes meios de transporte está a crescer e é muito provável que assim continue.
Dado que a oferta da TME inclui uma série de artigos dedicados a carros elétricos, queremos apresentar aos nossos clientes algumas questões relacionadas com a sua alimentação elétrica e as normas aplicadas no mundo.Conectores e cabos EV
Algumas palavras sobre a potência dos carros elétricos
Além da unidade (ou unidades) de propulsão, o elemento básico de um carro elétrico é, naturalmente, a fonte de energia. Na maioria das vezes, a energia provém de um conjunto de baterias recarregáveis de iões de lítio. Um único veículo pode conter até milhares de células individuais 18650. As tecnologias líderes atualmente são a Li-Ion NMC (o elétrodo negativo contém grafite, ao passo que o elétrodo positivo é feito de níquel, manganês e cobalto) e a Li-Ion NCA (que usa óxidos de alumínio). Tais células caracterizam-se por terem bons parâmetros elétricos e de densidade de energia e uma fiabilidade relativamente alta. Cabe mencionar que, até há pouco tempo, havia no mercado veículos que utilizavam baterias de níquel-hidreto metálico (conhecidas como NiMH), mas a sua implementação estava associada a uma série de complicações (altas temperaturas de funcionamento, evolução do hidrogénio). O futuro, por sua vez, está cada vez mais associado ao uso de ligações mais ambientalmente responsáveis e duradouras, as Li-FePO4, isto é, fosfato de ferro-lítio (também conhecidas pela abreviatura LFP).
O armazenamento de energia primária não é a única fonte de eletricidade utilizada pelos produtores de veículos elétricos. Alguns veículos totalmente elétricos ainda usam baterias de chumbo-ácido clássicas como fonte de energia adicional (por exemplo, para iluminação). Além disso, os supercondensadores são instalados em controladores de carga, controladores de acionamento (inversores), sistemas de assistência à aceleração e sistemas de recuperação de energia (por exemplo, travagem regenerativa). E ainda que esta última tecnologia seja considerada a sucessora das baterias de lítio, até ao momento continua a ser apenas um apoio dos métodos implementados e amplamente testados.
O uso de conjuntos de células de alta corrente (alta densidade de potência) em combinação com motores multifásicos oferece aos veículos elétricos uma excelente dinâmica (altos pares inclusive a baixas velocidades) e, ao mesmo tempo, elimina a necessidade de transmissões mecânicas. Além disso, graças a esta estrutura, os carros elétricos caracterizam-se por uma alta fiabilidade e funcionamento silencioso e, no entanto, apesar da sua crescente popularidade, ainda estão longe de dominar o mercado automóvel. Porquê?
Eletricidade – Porque não?
Como pode ver, o desenvolvimento da indústria automóvel EV está diretamente relacionado com os avanços da tecnologia de propulsão e dos métodos de armazenamento de energia. Estes problemas refletem-se numa série de estudos sobre as atitudes dos consumidores para com os veículos elétricos. Ainda que o “rendimento” das máquinas seja totalmente satisfatório para a maioria dos potenciais compradores, as dúvidas dos condutores têm que ver com a sua autonomia (isto é, a distância que o automóvel pode percorrer após o carregamento). Algumas fontes descrevem o fenómeno psicológico como “ansiedade de autonomia”. Este receio é desencadeado por três fatores: (1) incerteza se a energia armazenada nas baterias alcançará o destino; (2) disponibilidade limitada de estações de carregamento; (3) longo tempo de carregamento. É a “ansiedade de autonomia” que geralmente é apontada como razão para não comprar um carro elétrico. É hora de enfrentar estes três problemas, respondendo às perguntas que inquietam os consumidores.
Vou chegar?
Os carros elétricos têm sensores, medidores e software avançado calibrados com precisão que permitem estimar a autonomia prevista do veículo com alta precisão. Devido ao facto de a distância potencial ser calculada por software, muitos veículos disponíveis no mercado fazem esse cálculo de forma adaptativa, tendo em conta o estilo de condução variável e os fatores ambientais, como a temperatura do ar. Além disso, as atualizações remotas de software permitem-lhe ampliar a autonomia do carro sem intervir na sua construção. Em última instância, também existe o avanço constante da tecnologia de armazenamento de energia: as estatísticas sobre as capacidades dos veículos elétricos ficam obsoletas rapidamente. Se estiver a considerar a compra de um novo automóvel, vale a pena certificar-se de que tem acesso à informação mais recente e prestar atenção aos últimos parâmetros publicados pelos fabricantes.
Onde carregar?
A situação aqui varia bastante. Em determinados países, como a Noruega, a disponibilidade de pontos de recarga já não é um problema. Infelizmente, também há regiões onde a infraestrutura dedicada à indústria dos veículos elétricos se está a desenvolver mais lentamente. No entanto, cabe referir que o uso de um veículo elétrico na cidade não requer um carregamento frequente. Em muitos casos, é suficiente conectar o automóvel a uma estação dedicada uma vez por semana, por exemplo, durante a noite. Mas mesmo “no caminho”, repor energia não será um obstáculo: as estações nas principais vias de trânsito estão cada vez mais equipadas com carregadores com excelentes parâmetros, o que lhes permite acumular a energia necessária para cobrir centenas de quilómetros em algumas dezenas de minutos.
Carregamento – Quanto tempo demora?
Infelizmente, a resposta a esta pergunta não é simples. O tempo de recarga de energia nas baterias depende das possibilidades da estação, dos parâmetros do veículo e da cablagem utilizada. Cabe destacar aqui que as tecnologias atualmente introduzidas eliminam corretamente o problema do carregamento lento. As soluções de última geração preveem a colocação de controladores de carga na estação (e não no automóvel); estes circuitos de alta corrente fornecem energia diretamente às células do veículo. Por exemplo, a especificação do padrão CHAdeMO utilizado no Japão prevê o uso de linhas de CC com uma potência de até 400 kW. Isto significa que seriam necessários menos de dois quartos de hora para carregar completamente um automóvel urbano típico. Os novos padrões também têm em conta a gestão equilibrada da energia, por exemplo, o sistema V2H (vehicle-to-home), permitindo a colaboração da bateria colocada no veículo com a instalação solar e o armazenamento de energia na habitação (o carregamento pode ser feito em duas direções).
Vale salientar que as soluções descritas anteriormente já estão a ser implementadas, mas estão longe de serem universais. Diariamente, os consumidores encontram principalmente três padrões de carregadores e conectores. São eles: o Tipo 1 (J1772), dominante na América do Norte; o Tipo 2 (por vezes incorretamente chamado MENNEKES), exigido pela legislação europeia; e o chinês GB/T (guobiao, de “padrão nacional” chinês). Em seguida, apresentamos as possibilidades de cabos, conectores e carregadores fabricados segundo estas normas.
Conectores e cabos na oferta da TME
Como a comodidade dos condutores depende da qualidade dos conectores e cabos, incluímos soluções de marcas reconhecidas e comprovadas na nossa gama: como a HARTING e a Green Cell. A oferta da TME inclui artigos dedicados à motorização elétrica para três grupos de destinatários: fabricantes de pontos de recarga; prestadores de serviços que realizam instalações de veículos elétricos em espaços públicos, comerciais e domésticos; e consumidores que procuram cabos de marca para os seus veículos.
Tipo 1
O tipo 1 (J1772) está mais difundido na América do Norte (onde é comummente conhecido por J plug), embora também seja utilizado por alguns carros distribuídos na Europa (mais frequentemente os fabricados antes de 2014). A ligação J1772 prevê o fornecimento de corrente alternada (AC) monofásica ao veículo com uma potência máxima de 19,2 kW. No caso dos conectores oferecidos pela marca HARTING, a potência dos conectores fabricados neste padrão alcança os 10 kW, e vêm equipados de fábrica com cabos de 5 ou 7,5 m. Mesmo os parâmetros elétricos máximos do tipo 1 não permitem um “carregamento” rápido do veículo (por exemplo, durante um breve descanso numa viagem); no entanto, todas as estações de carregamento públicas devem estar equipadas com este tipo de conectores, pois garantirão a compatibilidade com muitos modelos de veículos mais antigos. A sua especificação será satisfatória em locais de carregamento prolongado (por exemplo, durante a noite).
A ligação de fábrica dos conectores ao cabo garante a durabilidade mecânica.
| Símbolo | Artigo | Tipo | Potência [kW] |
Corrente máx. [A] |
Comprimento [m] |
Fases |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8821504004440A1 | Conector + cabo | Tipo 1 | 4 | 16 | 5 | 1 |
| 8821754004440A1 | Conector + cabo | Tipo 1 | 4 | 16 | 7,5 | 1 |
| 8831504004440A1 | Conector + cabo | Tipo 1 | 10 | 41 | 5 | 1 |
| 8831754004440A1 | Conector + cabo | Tipo 1 | 10 | 41 | 7,5 | 1 |
Tipo 2
Os cabos de tipo 2 estão classificados com classe de estanquidade IP55.
Os conectores tipo 2 derivam de um produto desenvolvido pela empresa MENNEKES, pelo que por vezes são incorretamente designados pelo nome desta marca (nos E.U.A. são denominados tipo J3068). Em 2014, a pedido da ACEA (European Automobile Manufacturers’ Association), esta norma foi reconhecida como uma norma válida da EU, pelo que estes conectores devem ser incluídos em todos os automóveis distribuídos no território da UE. Os cabos de tipo 2 da HARTING disponíveis na oferta da TME oferecem uma potência de até 22 kW e (ao contrário do tipo 1) são compatíveis com um método de carga trifásico muito mais rápido. Um carro compacto, após uma hora de ligação a um carregador com tais parâmetros, consegue gerar energia para mais de 100 km de viagem. Tal como o J1772, têm pinos piloto e um contacto de aterramento de alta corrente; no entanto, têm uma classe de estanquidade maior (IP55 em vez de IP44). O catálogo da TME também oferece um conector tipo 2 (com cabos para condutores de 0,7 m de comprimento), que são um componente pronto para construir pontos de potência compactos.
Além disso, oferecemos cabos de carregamento Green Cell. São um acessório essencial em qualquer carro elétrico, permitindo o uso de estações equipadas unicamente com um conector. Os cabos são entregues num jogo com uma prática mala e estão disponíveis em versões de 5 e 7 metros, o que garante uma ligação cómoda até mesmo de grandes carrinhas elétricas.
Produtos da marca HARTING
| Símbolo | Artigo | Tipo | Potência [kW] |
Corrente máx. [A] |
Comprimento [m] |
Fases |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 61132130371 | Conector | Tipo 2 | 22 | 32 | 0,7 | 3 |
| 08914090102A0 | Conector + cabo | Tipo 2 | 22 | 32 | 7,5 | 3 |
| 08914090105A0 | Conector + cabo | Tipo 2 | 11 | 20 | 5 | 3 |
| 08914090106A0 | Conector + cabo | Tipo 2 | 11 | 20 | 7,5 | 3 |
| 08914090107A0 | Conector + cabo | Tipo 2 | 7,2 | 32 | 5 | 1 |
| 08914090108A0 | Conector + cabo | Tipo 2 | 7,2 | 32 | 7,5 | 1 |
| 08914090109A0 | Conector + cabo | Tipo 2 | 22 | 32 | 5 | 3 |
| 8801504004440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 4,7 | 20 | 5 | 1 |
| 8801754004440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 4,7 | 20 | 7,5 | 1 |
| 8803504444440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 7,4 | 20 | 5 | 3 |
| 8803754444440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 7,4 | 20 | 7,5 | 3 |
| 8811504004440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 11 | 32 | 5 | 1 |
| 8811754004440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 11 | 32 | 7,5 | 1 |
| 8813504444440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 22 | 32 | 5 | 3 |
| 8813754444440A1 | Conector + cabo | Tipo 2 | 22 | 32 | 7,5 | 3 |
Cabos de alimentação EV da Green Cell
| Símbolo | Artigo | Tipo | Potência [kW] |
Corrente máx. [A] |
Comprimento [m] |
Fases |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GC-EV07 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 22 | 32 | 5 | 3 |
| GC-EV08 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 22 | 32 | 7 | 3 |
| GC-EV09 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 7,2 | 32 | 5 | 1 |
| GC-EV10 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 7,2 | 32 | 7 | 1 |
| GC-EV11 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 11 | 16 | 5 | 3 |
| GC-EV12 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 11 | 16 | 7 | 3 |
| GC-EV13 | Cabo de alimentação | Tipo 2 | 3,6 | 16 | 5 | 1 |
Tipo GB/T
Quando se fala dos conectores de veículos elétricos mais populares, é impossível ignorar o padrão GB/T. Todos os veículos elétricos fabricados na China estão equipados com estes conectores. Os conectores têm uma especificação semelhante ao Tipo 2 e suportam carga trifásica. Os conectores HARTING com a potência nominal mais alta (24,4 kW) são fabricados no padrão GB/T. Os conectores deste tipo devem ser instalados principalmente em estações de carregamento destinadas ao mercado asiático.
Os produtos destinados ao mercado chinês devem ter um conector GB/T.
| Símbolo | Artigo | Tipo | Potência [kW] |
Corrente máx. [A] |
Comprimento [m] |
Fases |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8841504004440A1 | Conector + cabo | GB/T | 4 | 16 | 5 | 1 |
| 8841754004440A1 | Conector + cabo | GB/T | 4 | 16 | 7,5 | 1 |
| 8843504444440A1 | Conector + cabo | GB/T | 12,2 | 16 | 5 | 3 |
| 8843754444440A1 | Conector + cabo | GB/T | 12,2 | 16 | 7,5 | 3 |
| 8851504004440A1 | Conector + cabo | GB/T | 8 | 32 | 5 | 1 |
| 8851754004440A1 | Conector + cabo | GB/T | 8 | 32 | 7,5 | 1 |
| 8853504444440A1 | Conector + cabo | GB/T | 24,4 | 32 | 5 | 3 |
| 8853754444440A1 | Conector + cabo | GB/T | 24,4 | 32 | 7,5 | 3 |
A Transfer Multisort Elektronik (TME) é um dos maiores distribuidores globais de componentes eletrônicos, peças eletrotécnicas, equipamentos de oficina e automação industrial. O catálogo inclui mais de 1.500.000 de produtos de 1.300 fabricantes líderes. Os modernos centros logísticos da TME em Łódź e Rzgów (Polónia), com uma área total superior a 40.000 m², enviam quase 6.000 pacotes diariamente para clientes em mais de 150 países.
A TME também investe no desenvolvimento do conhecimento e das competências de jovens engenheiros e entusiastas da eletrónica através do projeto TME Education e apoia a comunidade tecnológica organizando a série de eventos TechMasterEvent, promovendo a inovação e a troca de experiências.
