Com o crescimento dos veículos elétricos (VE), a compatibilidade eletromagnética (EMC) será uma consideração importante à medida que mais veículos são fabricados e a necessidade de estações de recarga aumenta. Schaffner - líder internacional no desenvolvimento e produção de soluções que garantem a operação eficiente e confiável de sistemas eletrônicos, elaborou um white paper que examina algumas dessas questões.

 

Com as regulamentações estabelecidas na UE para que caminhões e outros veículos sejam elétricos até 2025, o atual crescimento da popularidade dos carros elétricos e a demanda esperada de 20 milhões de VEs até 2030, a Schaffner prevê a necessidade de um enorme aumento nas estações de recarga. O white paper postula que, para cada milhão de VEs, serão necessários 77.000 pontos de recarga. Se houver 20 milhões de veículos elétricos até 2030, isso representaria uma necessidade de 1,54 milhão de locais de recarga.

 

A compatibilidade eletromagnética “diz respeito à emissão e imunidade de produtos conectados à rede elétrica. A interferência ou emissão gerada por operações de comutação com perdas não deve exceder os limites especificados. Se produtos não conformes forem colocados no mercado, podem surgir problemas na operação com outros consumidores conectados à rede elétrica principal. A imunidade à interferência descreve a capacidade dos produtos de suportar influências externas sem falhas. A imunidade dos produtos pode ser verificada por meio de vários testes, por exemplo, por meio do teste de surto, burst ou flicker.

 

A Schaffner desenvolve filtros EMC que permitem a conformidade com os padrões de limite de emissão. Esses filtros são projetados para operar na faixa de frequência entre 9 kHz e 30 MHz, a fim de suprimir interferências conduzidas. Isso evita que outros dispositivos no ambiente sejam afetados negativamente. Todos os filtros padrão são projetados de acordo com a norma IEC 60939-3 („Unidades de filtro passivo para supressão de interferência eletromagnética“) e outras normas internacionais, estando, portanto, prontos rapidamente para uso no sistema de um potencial cliente”, observa o white paper.

 

 Os projetistas de estações de recarga para veículos elétricos a bateria e híbridos precisarão levar em consideração os requisitos de segurança e os valores limite de EMC que devem ser atendidos. Para estações de recarga em corrente contínua (estações de recarga rápida), a norma IEC 61851-23 define os requisitos gerais para a comunicação de controle entre uma estação de recarga DC para VE e um VE. Os requisitos para a comunicação digital entre uma estação de recarga DC para VE e um veículo elétrico, para o controle da recarga em corrente contínua, estão definidos na IEC 61851-24.

 

As complicações surgem quando se considera a localização da estação de recarga: trata-se de um ambiente industrial (Classe A) ou residencial (Classe B)?

 

“Com as novas diretivas recentes da União Europeia relativas a ônibus, caminhões, equipamentos agrícolas e de construção com emissão zero até 2025, os fabricantes vêm investindo no desenvolvimento de veículos a célula de combustível e elétricos”, conforme relata a Components in Electronics.

 

A boa notícia é que isso aumentou a demanda por sensores, conectores, transformadores e componentes eletromecânicos. Uma demanda que continuará a crescer até bem entrada a década de 2030.

 

Questões relacionadas à separação galvânica entre o lado de entrada e saída das estações de recarga também são um requisito para atender aos padrões de segurança além da EMC. Aqui a Schaffner observa: “O uso de transformadores de média frequência é particularmente benéfico para estações de recarga rápida em corrente contínua, onde

a tecnologia de inversores é, de qualquer forma, necessária para retificar a tensão da rede elétrica CA. Comparados aos transformadores de rede convencionais, eles podem ser projetados de forma muito mais compacta com o mesmo desempenho. Isso significa que também podem ser instalados em estações de recarga com espaço reduzido”.

 

A separação galvânica evita a condução elétrica entre dois circuitos elétricos destinados a trocar energia e/ou sinais - neste caso, a estação de recarga e o veículo. O isolamento galvânico é uma técnica de projeto que separa circuitos elétricos para eliminar correntes parasitas. Os sinais podem passar entre circuitos galvanicamente isolados, mas correntes parasitas, como diferenças de potencial de aterramento ou correntes induzidas pela corrente alternada, são bloqueadas.

 

À medida que mais abordagens voltadas para o futuro para veículos, sistemas de recarga e formas de mobilidade forem desenvolvidas, novas questões surgirão e serão resolvidas. O aspecto promissor desse crescimento e demanda em larga escala por VEs e HEVs (veículos elétricos híbridos) é a demanda contínua por vários componentes eletrônicos, mas, mais importante ainda, uma conscientização e um esforço globais para enfrentar as mudanças climáticas.