O carregamento rápido em corrente contínua (DC) na América do Norte e do Sul consolidou-se em torno de dois conectores, o CCS1 e o NACS, enquanto o CHAdeMO — a norma que equipava a maioria dos primeiros veículos elétricos japoneses — deixou de se expandir. Esses carros continuam a ser utilizados no dia a dia e ainda circulam no mercado de ocasião, mas as estações de carregamento para as quais foram concebidos estão a ser substituídas em vez de renovadas. Para os proprietários e para as frotas que ainda os utilizam, o problema não é o veículo. É o acesso. A Adaptador de corrente contínua de CCS1 para CHAdeMO é a parte mais barata da cadeia que a restaura.
Um adaptador de CC CCS1 para CHAdeMO é um dispositivo ativo que permite que um veículo com uma entrada de CC CHAdeMO carregue numa estação de carregamento rápido de CC CCS1. Faz mais do que apenas fazer a ponte entre dois formatos de ficha: converte o protocolo de comunicação da estação nos sinais que o veículo espera e gere o fornecimento de corrente durante toda a sessão, de modo que o carregamento se comporta como qualquer outro carregamento rápido, limitado pelo sistema de gestão da bateria do veículo e pela potência de saída da estação.
As secções abaixo abordam o funcionamento do adaptador, os veículos e as estações em que é compatível, como interpretar a ficha técnica e o que verificar antes de efetuar uma encomenda em grande quantidade.
O que faz um adaptador de CCS1 para CHAdeMO
Transforma um cabo de carregamento CC CCS1 numa fonte de carregamento CHAdeMO funcional. A extremidade CCS1 liga-se ao conector CC CCS1 da estação, a extremidade CHAdeMO liga-se à entrada do veículo e os componentes eletrónicos intermédios realizam a comunicação necessária que os dois padrões não partilham.
As duas normas foram concebidas de forma independente e utilizam protocolos diferentes. Uma estação de corrente contínua (CCS1) gere a sessão através de comunicação por linha elétrica, seguindo a norma ISO 15118 e o seu perfil anterior, a norma DIN 70121. Um veículo CHAdeMO espera sinalização via barramento CAN e a sua própria sequência de verificações. Nenhum conector passivo consegue conciliar isso, razão pela qual estas peças incluem uma placa controladora e pelas quais as fichas técnicas publicadas as descrevem como adaptadores ativos. Os designs diferem na forma como o controlador é alimentado: alguns são alimentados pela estação, outros utilizam uma bateria recarregável interna que tem de ser recarregada entre utilizações. Vale a pena confirmar esse pormenor antes da compra, pois um controlador sem bateria significa que não é possível realizar a sessão de carregamento.
Do próprio design decorrem duas limitações. Em primeiro lugar, o adaptador destina-se apenas ao carregamento rápido em corrente contínua (CC). Os veículos CHAdeMO dispõem de uma entrada separada para carregamento em corrente alternada (CA), pelo que esta peça não altera em nada a forma como o carro é carregado durante a noite ou num posto público de carregamento mais lento. Em segundo lugar, a conversão funciona apenas num sentido: um veículo CHAdeMO numa estação CCS1. Não permite que um veículo CCS1 aceda a pontos de carregamento CHAdeMO e não tem qualquer efeito em qualquer outro conector além destes dois.
CCS1, CHAdeMO e NACS num relance
| Conector | Onde isso é a norma | Tipo de carregamento | Compatível com veículos CHAdeMO |
|---|---|---|---|
| CCS1 (combinação SAE J1772) | América do Norte e América do Sul | Carga rápida em CA e CC | Sim, com um adaptador de CCS1 para CHAdeMO |
| CHAdeMO | O Japão e os primeiros veículos elétricos exportados para todo o mundo | Apenas carregamento rápido em corrente contínua | Nativo |
| NACS (SAE J3400) | América do Norte, em expansão | Carga rápida em CA e CC | Não através deste adaptador |
O Centro de Dados sobre Combustíveis Alternativos do Departamento de Energia dos EUA agrupa o carregamento rápido em corrente contínua em três sistemas — CCS, CHAdeMO e J3400 — e salienta que uma única porta de carregamento pode aceitar mais do que um tipo de conector. Esse facto por si só explica a configuração do mercado. Os dispensadores multistandard atendem a todos. As estações de carregamento com um único padrão servem apenas os condutores cujos veículos sejam compatíveis, razão pela qual um local que disponha apenas de CCS1 é um beco sem saída para um automóvel CHAdeMO.
No caso de um veículo CHAdeMO, a última coluna é a que importa. O CCS1 é compatível com o adaptador. O NACS não é, pelo menos não através deste dispositivo, pelo que o planeamento de percursos continua a ter de separar os dois.
Por que razão os condutores de veículos CHAdeMO precisam de um agora
Isto porque estão a ser instaladas novas estações de carregamento rápido em corrente contínua (CC) compatíveis com os padrões CCS1 e NACS, e os cabos CHAdeMO existentes estão a ser retirados de serviço em vez de serem substituídos. Os veículos continuam a poder ser utilizados; o que fica limitado é o seu acesso ao carregamento rápido. Um adaptador restabelece esse acesso por um custo muito inferior ao de trocar de veículo.
Esta mudança resume-se ao destino do dinheiro. As operadoras que estão a instalar pontos de carregamento na América do Norte compram agora equipamento compatível com os conectores dos veículos novos, ou seja, CCS1 e NACS. O equipamento CHAdeMO ainda existe em muitos locais, muitas vezes sob a forma de um único cabo num dispensador multistandard, mas as novas instalações raramente o incluem, e as unidades mais antigas desaparecem por vezes quando um local é remodelado. Um condutor percebe isto como uma cobertura irregular, em vez de um corte abrupto. Um corredor que outrora oferecia três pontos de carregamento compatíveis pode agora oferecer apenas um, e o que permanece pode ser uma unidade de menor potência partilhada com outros condutores.
Para os compradores, isso tem duas consequências. Um veículo que não pode utilizar uma rede moderna de carregamento rápido vale menos no mercado de revenda, pelo que um adaptador protege o valor residual. E para quem depende do carregamento rápido em vez do carregamento noturno em casa, a fiabilidade da cobertura é mais importante do que a velocidade máxima. Um adaptador não acrescenta paragens, mas alarga o leque de locais que um determinado veículo pode utilizar, o que, normalmente, faz a diferença entre uma paragem planeada e nenhuma paragem.
O que muda para as frotas e os operadores das instalações
Há três casos que ocorrem com maior frequência.
- Frotas mistas. Um serviço de logística ou uma frota municipal que ainda utilize veículos CHAdeMO a par de veículos CCS1 mais recentes não precisa de manter duas categorias de carregadores. Basta um adaptador por veículo mais antigo para resolver a questão.
- Operações de aluguer, hotelaria e partilha de automóveis. Os clientes chegam com tudo o que possuem. Ter adaptadores compatíveis à mão evita que uma falha no carregamento no estabelecimento se transforme num problema de atendimento ao cliente.
- Operadores do site. Uma instalação exclusivamente com CCS1 exclui todos os condutores que utilizam CHAdeMO na área. Para um local que pretenda atrair esses condutores como utilizadores, um adaptador constitui uma forma económica de alargar a base de utilizadores potenciais sem ter de remodelar um dispensador.
Como funciona uma sessão de carregamento
A sessão consiste numa sequência de três passos. Ligue o adaptador à estação, ligue-o ao veículo e, em seguida, autorize o carregamento através da estação, como habitualmente. Todo o resto — o estabelecimento da ligação de protocolo, as verificações de segurança e a negociação da corrente — ocorre no interior do adaptador.
- Ligue o adaptador ao conector de corrente contínua CCS1 da estação e empurre-o até encaixar completamente.
- Ligue a parte CHAdeMO à entrada de corrente contínua do veículo e verifique se o trinco encaixa.
- Autorize a sessão utilizando o método habitual da estação e, em seguida, acompanhe o andamento no ecrã do veículo ou no ecrã da estação.
A partir desse ponto, o funcionamento do adaptador é contínuo. Este realiza as verificações de isolamento e continuidade exigidas pela estação, transmite os parâmetros de carregamento do veículo à estação, comunica falhas e monitoriza a temperatura nos contactos. Quando algum valor sai do intervalo permitido, uma unidade bem concebida sinaliza à estação para reduzir a corrente, em vez de permitir que a falha se agrave. Os contactos em liga de cobre banhados a prata ajudam neste contexto, uma vez que uma menor resistência de contacto produz menos calor com correntes elevadas, e o calor é o fator limitante que determina por que razão este equipamento é concebido para centenas de amperes, em vez de dezenas.
O que o adaptador suporta e o que não suporta
O adaptador é responsável pela conversão de protocolos entre a comunicação por linha elétrica da estação e a sinalização do barramento CAN do veículo, pela deteção de avarias e de isolamento, pela monitorização térmica com limitação de corrente e pelo bloqueio mecânico e elétrico, de modo a que a ligação não possa ser interrompida enquanto houver fluxo de corrente.
Não é responsável por tudo o resto. Não consegue aumentar a potência que o seu veículo aceita, porque é o sistema de gestão da bateria que define esse limite máximo. Não pode ser utilizado para carregamento em corrente alternada (CA), uma vez que não dispõe de um circuito para esse efeito. Não pode ser utilizado numa estação de carregamento que ofereça apenas um conector CCS2 ou NACS. Além disso, trata-se de um acessório de terceiros: os adaptadores deste tipo não são, geralmente, certificados nem aprovados pelos fabricantes de veículos nem pela associação CHAdeMO; por isso, caso se detete uma avaria no carregamento que seja atribuída ao adaptador, a posição da garantia do fabricante relativamente a essa avaria específica pode ser afetada. Isso não é motivo para evitar os adaptadores. É, sim, um motivo para comprar um com testes documentados e um canal de assistência efetivo, em vez de optar pelo mais barato disponível.
Com que veículos e estações é compatível
Qualquer veículo com uma entrada CHAdeMO DC pode utilizá-la, desde que a estação disponha de um conector CCS1 DC. Na prática, isso significa que os carros elétricos japoneses mais antigos, os SUV elétricos compactos, os híbridos plug-in com entrada CHAdeMO e as carrinhas ou autocarros elétricos de primeira geração podem carregar em estações de carregamento rápido CCS1 em toda a América do Norte e do Sul.
Duas verificações garantem a compatibilidade, e ambas são visíveis sem necessidade de ferramentas. No veículo, confirme se a entrada de CC é do tipo CHAdeMO — o conector redondo de grandes dimensões com uma alavanca de bloqueio, fisicamente distinto de todos os outros componentes do carro. Na estação, confirme se o cabo que está prestes a utilizar é o cabo de CC CCS1. Os dispensadores multistandard dispõem frequentemente tanto de um cabo CCS1 como de um cabo CHAdeMO e, quando já existe um cabo CHAdeMO, o adaptador não é de todo necessário. É nos locais concebidos exclusivamente para CCS1 que este adaptador se revela útil.
Um aspeto a ter em conta que surpreende os compradores: o hardware CHAdeMO instalado no terreno tem, muitas vezes, uma potência máxima inferior à que as estações de carregamento modernas podem fornecer, pelo que uma estação com potência muito elevada não carregará necessariamente o seu carro a essa velocidade. O adaptador transmite a potência acordada entre o veículo e a estação. Não aumenta a capacidade.
O que determina a velocidade real de carregamento?
A hierarquia está definida e funciona de cima para baixo.
- O limite do próprio veículo. O sistema de gestão da bateria determina a quantidade de energia que o conjunto de baterias pode aceitar, tendo em conta o seu estado de carga e a sua temperatura. Num veículo da era CHAdeMO, esta é quase sempre a restrição determinante.
- A produção da estação. Um motor de 50 kW em bloqueio não pode fornecer mais de 50 kW, independentemente da potência nominal do adaptador.
- A potência nominal do adaptador. Isto estabelece um limite máximo, não um mínimo. Uma unidade de 250 A e 1 000 V CC deixa uma ampla margem acima do que a maioria dos veículos CHAdeMO requer, e é precisamente por isso que faz sentido optar por especificações mais elevadas: uma margem nos contactos significa menos aquecimento e menos limitação de corrente.
A temperatura e o estado de carga determinam, então, a curva dentro desses limites. Uma bateria fria aceita menos corrente do que uma quente, e a fase final de qualquer carregamento é mais lenta do que a fase intermédia em quase todos os veículos elétricos. Nada disso muda pelo facto de haver um adaptador no circuito.
Especificações a esperar
Um adaptador fiável de CCS1 para CHAdeMO CC é definido por cinco valores — corrente nominal, tensão nominal, grau de proteção contra a penetração de água, temperatura de funcionamento e material dos contactos —, além do peso e das dimensões para efeitos de armazenamento. Tudo o resto são pormenores de construção.
| Parâmetro | Valor a ter em conta | Por que é importante |
|---|---|---|
| Corrente nominal | 250A DC | Define o limite máximo para a sessão |
| Tensão nominal | 1000V DC | Aborda arquiteturas de corrente contínua de alta tensão |
| Resistência à água | IP54 (ligado à corrente) | Chuva, poeira e salpicos da estrada durante a condução |
| Temperatura de funcionamento | -30°C a +50°C | Funcionamento durante todas as estações do ano nas condições da América do Norte |
| Camada exterior | Termoplástico, resistente ao impacto | Resiste ao manuseamento e às quedas |
| Pino condutor | Liga de cobre, banhada a prata | Baixa resistência de contacto sob corrente elevada |
| Peso líquido | 1,84 kg | Prático para guardar no carro |
| Dimensões | 289 x 95 x 151 mm | Cabe num compartimento do porta-malas ou numa mala |
| Personalização | Cor, logótipo, embalagem | Pronto para venda a retalho para os parceiros de distribuição |
Leia as linhas por essa ordem e as prioridades tornar-se-ão claras. A corrente e a tensão nominais definem a capacidade da peça. A classificação IP54 aplica-se enquanto a ligação estiver estabelecida, e não enquanto os conectores estiverem abertos dentro de um saco; por isso, trata-se de uma especificação relativa ao funcionamento e não ao armazenamento. A temperatura de funcionamento é uma questão regional, e a gama acima abrange o que um veículo irá, realisticamente, enfrentar em todo o continente. O peso e as dimensões determinam se o adaptador vai viajar em viagens de carro ou se fica numa gaveta da oficina. O revestimento dos contactos determina como a resistência de contacto se comporta após algumas centenas de ciclos de ligação, que é onde as peças baratas revelam a sua idade.
Como escolher o mais adequado
Verifique os seis pontos na seguinte ordem: entrada do veículo e versão do protocolo, parâmetros nominais em relação às estações que utiliza efetivamente, certificação de segurança e comprovativos de ensaios, conceção térmica e de bloqueio, fonte de alimentação e suporte do controlador e, por fim, personalização e embalagem, caso revenda o produto.
- Confirme o lado do veículo. Tomada CHAdeMO e qual a versão do protocolo que o veículo suporta. Os veículos mais antigos suportam versões anteriores com limites mais baixos, e o adaptador tem de ser compatível com essas versões.
- Correlacione os parâmetros nominais com as estações reais. Verifique os valores nominais do CCS1 nas rotas ou locais em questão e, em seguida, confirme se a potência nominal do adaptador é superior a esses valores.
- Peça a certificação e os resultados dos testes. Marcação CE, isolamento, registos de ensaios de alta tensão e quaisquer certificações de segurança emitidas por organismos independentes de que o fornecedor disponha.
- Inspecione a conceção térmica e do sistema de bloqueio. Detecção da temperatura nos contactos, limitação da corrente e um dispositivo de bloqueio que impede a desconexão sob carga.
- Instale a fonte de alimentação e o suporte do controlador. Alimentação pela estação ou por pilha interna, e se o fornecedor pode efetuar a manutenção ou substituir as unidades, em vez de as considerar peças descartáveis.
- Deixe os requisitos comerciais para o fim. A cor, o logótipo, a embalagem e a documentação, que são o que torna a peça comercializável, em vez de ser meramente funcional.
Se uma frota não for inteiramente composta por veículos CHAdeMO, vale a pena analisar o resto da Adaptador de carregamento para veículos eléctricos analisar várias opções antes de se decidir por uma única peça, uma vez que as combinações de CCS1, CCS2 e NACS aparecem frequentemente na mesma lista de veículos, e comprá-las separadamente fragmenta o stock de peças sobressalentes e o apoio técnico.
Verificações B2B antes de efetuar a encomenda
- Solicite um registo de teste por lote, e não por modelo, e confirme se a amostra que receber corresponde a esse registo.
- Confirme o idioma a utilizar na rotulagem e na documentação para o seu mercado de destino.
- Obtenha por escrito os termos da garantia e o procedimento de substituição, incluindo quem paga os portes de devolução.
- Verifique se o controlador pode ser reparado ou atualizado e de que forma.
- Se for revender, confirme antecipadamente as opções de embalagem neutra e de marca, em vez de o fazer após a primeira encomenda.
Segurança, instalação e manutenção
Encaixe bem ambas as ligações, nunca as desligue enquanto estiverem sob carga, inspecione a peça antes de cada utilização e deixe de a utilizar ao primeiro sinal de danos. Estas quatro regras abrangem a grande maioria das avarias que ocorrem no terreno.
O que fazer:
- Pressione cada ligação até encaixar e, em seguida, puxe suavemente para confirmar que está bem fixada.
- Termine a sessão na estação ou a partir do veículo antes de desligar qualquer coisa.
- Seque bem os conectores antes de os guardar e mantenha as tampas de proteção colocadas.
- Verifique se os contactos apresentam descoloração, corrosão ou pinos soltos, no âmbito das verificações de rotina do veículo.
Não:
- Tentar desligar o adaptador enquanto houver corrente a passar.
- Utilize-o numa estação de carregamento CA ou numa cabina que ofereça apenas CCS2 ou NACS.
- Utilizar um aparelho danificado, rachado ou molhado, ou com fios expostos.
- Deixe a peça sob tensão, pendurada num cabo ou enrolada com força suficiente para exercer pressão sobre a caixa.
Guarde-o num local fresco e seco, protegido da luz solar direta e longe das condições extremas a que está sujeito um veículo que fica ao ar livre durante todo o ano. Entre utilizações, vale a pena guardar o equipamento num estojo, porque o pó que se acumula num conector gera resistência de contacto, e a resistência de contacto gera calor.
Um último ponto que convém esclarecer: este tipo de adaptador é um acessório de terceiros e não uma peça fornecida pelo fabricante. É amplamente utilizado e funciona, mas apresenta as habituais ressalvas do hardware de terceiros. Compre a um fornecedor que possa apresentar resultados de testes, que responda a questões técnicas sobre versões de protocolos e que continue disponível quando uma rede de carregamento atualizar o seu firmware.
FAQ
Um adaptador de CCS1 para CHAdeMO funciona na NACS ou em redes de carregamento rápido próprias?
Não. O lado de carregamento do adaptador é CCS1, que é compatível com um conector CC combinado SAE J1772. As estações NACS dispõem, em vez disso, de um conector J3400, e não existe um adaptador equivalente para ligar a NACS à CHAdeMO. Por conseguinte, um veículo CHAdeMO necessita de um posto de carregamento que disponha de um cabo CHAdeMO nativo ou de um cabo de corrente contínua CCS1.
A que velocidade é que o meu veículo vai realmente carregar com o adaptador?
É o veículo que decide, não o adaptador. A maioria das baterias da era CHAdeMO solicita apenas uma fração do limite máximo de 250 A do adaptador, pelo que este raramente é o fator limitante. O que irá notar, em vez disso, é a potência de saída da estação e o estado da bateria: uma tomada de baixa potência carrega mais lentamente, uma bateria fria aceita menos corrente e a última parte de qualquer carregamento demora mais tempo do que a parte intermédia. Se uma sessão for mais lenta do que o esperado, compare a potência nominal da tomada e o estado de carga antes de suspeitar do adaptador.
Posso utilizar o mesmo adaptador numa estação CCS2 ou para carregamento CA?
Não, em ambos os casos. O CCS1 e o CCS2 são conectores fisicamente diferentes que servem regiões distintas, pelo que um adaptador CCS1 não é compatível com um cabo CCS2. Além disso, o adaptador destina-se ao carregamento rápido em corrente contínua (CC); não tem qualquer função no carregamento em corrente alternada (CA), que, num veículo CHAdeMO, é efetuado através de uma entrada separada com o seu próprio cabo.
