Carregador portátil para veículos elétricos
Caixa de parede para veículos elétricos residenciais
Estação de carregamento CC
Estação de carregamento BESS
V2G V2H V2V V2L
Módulo de carregamento de veículos elétricos
Conector de carregamento CC
Acessórios para veículos elétricos
Com a indústria global de transportes caminhando rumo à eletrificação e à redução das emissões de carbono, a demanda por potência de carregamento extremamente alta para equipamentos de grande porte, como veículos pesados, navios, aeronaves e máquinas de engenharia, torna-se cada vez mais evidente. O Sistema de Carregamento de Megawatt (MCS), com potência de carregamento de até 3,75 MW, tornou-se uma tecnologia fundamental para impulsionar a eletrificação nos setores mencionados. O MCS não só reduz significativamente o tempo de carregamento, como também atende às necessidades de cenários de operação de alta frequência e alta intensidade, representando um importante pilar para a transformação energética.
A capacidade da bateria de veículos de grande porte é frequentemente dezenas de vezes maior que a de carros de passeio, e os métodos de carregamento tradicionais têm dificuldade em atender à rápida reposição de energia de grandes equipamentos mecânicos. Portanto, em comparação com o padrão europeu CCS de carregamento CC, a potência de carregamento necessária precisa ser aumentada idealmente de 10 a 15 vezes (ver Figura 1). O MCS consegue atualmente carregar baterias de veículos pesados até 80% do SOC em 45 minutos, aumentando a tensão e a corrente de carregamento, o que requer uma potência máxima de 3,75 MW e está em conformidade com o tempo de descanso obrigatório para viagens de longa distância.
Comparado aos padrões GB/T, CHAdeMO, CCS e NACS, o MCS alcança uma redução no tempo de carregamento de 4,2 a 15 vezes. Em termos técnicos, o MCS tem origem no CCS, mas existem diferenças significativas entre os dois em certos aspectos:
Interface de carregamento e comunicação de baixo nível
A interface MCS definida pela norma IEC TS 63379 é capaz de transmitir corrente de até 3000A e suportar tensão de 1250V, sendo obrigatório o resfriamento líquido para os cenários de maior potência.
O padrão de comunicação de baixo nível do MCS é o IEC 61851-23-3 (com lançamento previsto para 2026). O controle do pino piloto no MCS é chamado de Charge Enable (CE), que utiliza tensão CC de 5 V e não possui modulação por largura de pulso (PWM). Similarmente ao pino PP no CCS, o MCS utiliza 5 V CC para detecção de inserção (ID), que também pode fornecer alimentação de 12/24 V para equipamentos elétricos auxiliares.
1. Comunicação de alto nível: Comunicação multiponto 10BASE-T1S
A comunicação de alto nível é baseada na norma ISO 15118-20, e sua emenda 1 (ISO 15118-20 Amd-1) introduz IDs de serviço adicionais para MCS. A estrutura de comunicação é semelhante à do CCS, utilizando TLS, TCP/IP e Ethernet, mas a camada física adota o protocolo 10BASE-T1S especificado na norma ISO 15118-10. O 10BASE-T1S é um protocolo Ethernet de par trançado único, com largura de banda de 10 Mbps em modo half-duplex, e adota codificação Manchester diferencial (DME) baseada na especificação IEEE 802.3cg. A comunicação de alto nível do MCS não requer comunicação por linha de energia (PLC) nem o processo SLAC (característica de atenuação do nível de sinal) para detecção do status da conexão.
2. Mecanismo de comunicação PLCA
Ao contrário da comunicação ponto a ponto do Ethernet padrão, o 10BASE-T1 suporta conectividade multiponto e o mecanismo de Prevenção de Colisões na Camada Física (PLCA). Sua infraestrutura EVSE atua como coordenadora, atribuindo o ID de nó 0 e o ID de veículo elétrico 1 (Drop Node 1). De acordo com a norma ISO 15118-10, o barramento de comunicação pode suportar até 6 nós adicionais (Drop Nodes), para transmissão de dados de sensores, corrente, temperatura e outras informações do plugue e da tomada. O PLCA otimiza ainda mais o processo de comunicação, melhora a eficiência da transmissão de dados entre múltiplos nós e garante a sincronização e a segurança das informações em cada etapa do processo de carregamento.
Desenvolvimento e teste do MCS
Embora a padronização do MCS ainda não esteja concluída, o desenvolvimento de sistemas de carregamento para fabricantes de veículos e infraestrutura já começou. Simulações e testes em estágios iniciais podem ajudar a prevenir erros de projeto, reduzir o tempo de correção e diminuir os custos.
A solução de teste de simulação MCS desenvolvida pela Vector abrange testes de desenvolvimento funcional e de comunicação em nível de desktop EVCC/SEC, testes de consistência e interoperabilidade, testes de potência de desempenho em nível de megawatt e coleta e análise de dados reais de veículos elétricos/equipamentos de carregamento de veículos elétricos, atendendo aos cenários de aplicação de engenheiros em diferentes dimensões (Figura 4).
Uma plataforma de software para análise, simulação e teste de veículos elétricos/equipamentos de fornecimento de energia para veículos elétricos (EV/EVSE) que atende aos protocolos MCS/CCS/OCPP/GBT/CHAdeMO em diversas regiões.
Trata-se de um módulo de comunicação segura incorporado ao software, que oferece suporte à criptografia TLS 1.2/1.3, modelos de certificado de segurança PnC e autenticação de interconexão raiz confiável do sujeito.
A nova geração de placas de carregamento inteligentes oferece simulação de circuitos de orientação de hardware CCS (PLC)/MCS e também suporta simulação de falhas na camada física.
A placa de interface de comunicação suporta 10BASE-T1S, permitindo comunicação de alto nível MCS e conexão multiponto MultiDrop.
Pode ser fornecida uma bancada de testes com potência máxima de carregamento de 3,84 MW e 1500 V, que inclui um módulo de controle principal de 180 kW e racks de energia adicionais para expansão.
Fornecer uma biblioteca de casos de teste e um ambiente de código-fonte padrão ISO 15118 (vTESTstudio), permitindo que os testadores implementem rapidamente sequências de teste personalizadas que vão além da padronização.
Como tecnologia central para a eletrificação do transporte pesado, a padronização, confiabilidade e flexibilidade do MCS (Sistema de Controle de Manufatura) impactarão diretamente o desenvolvimento do setor. No futuro, com o aprimoramento contínuo das normas e a modernização das ferramentas de teste, espera-se que o MCS seja amplamente aplicado nos setores de logística, portos, aviação e máquinas de engenharia.
Ao utilizar ferramentas adequadas de desenvolvimento, simulação e teste, é possível lidar com a complexidade e os riscos potenciais do sistema. O sistema fornecido pela Vector possui alta flexibilidade e escalabilidade, incluindo testes de desempenho na potência máxima de carregamento especificada pelo MCS, enquanto o conjunto de ferramentas abrange perfeitamente outros padrões de carregamento, atendendo melhor às necessidades de diferentes projetos. A Vector também participa de comitês de padronização relevantes e ajusta rapidamente as soluções para se adaptarem ao processo de padronização mais recente do MCS.
Data da publicação: 21/09/2026
