O Protocolo CHAdeMO e as Estações de Abastecimento Públicas em CC:

CHAdeMO é o nome comercial de um método de carga rápida da bateria para veículos elétricos que disponibilizam até 62,5 kW de alta tensão em CC através de um conector elétrico especial. Propõe-se como um padrão global da indústria por uma associação do mesmo nome. CHAdeMO é uma abreviatura de "CHArge de MOve", equivalente a "Movimento de Carga". O nome é um trocadilho para "O cha demo ikaga desuka" em japonês, traduzido para o português como "Que tal um chá?", Referindo-se ao tempo que levaria para carregar um carro. CHAdeMO pode recarregar um EV em menos de meia hora.

A Associação CHAdeMO foi formado pela empresa de energia Tokyo Electric, pela Nissan, pela Mitsubishi e pela Fuji Heavy Industries (fabricante dos veículos Subaru). A Toyota mais tarde se juntou como quinto membro executivo. Três dessas empresas desenvolveram veículos elétricos que utilizam conector da TEPCO para carregamento rápido em CC.

A maioria dos veículos elétricos (EVs) são dotados de um carregador embarcado, que usa um retificador para transformar corrente alternada da rede elétrica (rede elétrica VCA) em corrente contínua (V_CC) adequado para recarregar o conjunto de baterias do EV.

Questões de custos e problemas térmicos limitam o quanto de energia o retificador pode manipular, algo em torno de 240 VAC e 75 A, desse modo, é melhor que uma estação de carregamento externo forneça corrente contínua (CC) diretamente à bateria do veículo. Tendo em conta estes limites, a maioria das soluções convencionais de carga são baseadas tanto em serviço 230V/15A na Europa, quanto em serviço 240V/30A na América do Norte e Japão.

Para agilizar o carregamento, carregadores dedicados podem ser construídos em locais permanentes e dotado ramais de ligação a rede elétrica de alta capacidade de corrente. Neste tipo de conexão, a saída do carregador CC não tem limite eficaz, teórico ou prático. Tais carregadores de alta tensão e de alta corrente são chamados de carregadores CC rápidos e são também referidos como carregadores de nível 3 (em contraste com os de CA de níveis de carregamento menos potentes nível 1 e 2).

Tendo sido concebida para carregamento rápido, os carregadores com a arquitetura CHAdeMO tendem a ser aplicados, de modo praticamente exclusivo, em postos de reabastecimento de beira de estradas, de modo que deve-se prever uma parada de reabastecimento de ½ hora (em breve, de apenas 10 ou 15 minutos) a cada 140 a 150km rodados, enquanto que, os carregadores de carga lenta, que são os de uso mais recomendados, em termos número de carregamentos a serem realizados, a fim de prolongar a vida do conjunto de baterias, tente a ter uma maior aplicação como carregadores de uso domésticos ou instalados em locais de pousadas e, competindo, nas cidades e rodovias, com uma rede recarregadores CHAdeMO, instalados em postos de abastecimento públicos. Uma boa ilustração do conceito de rede de carregamento é retratada nesta ilustração da Nissan:

A TEPCO desenvolveu para a arquitetura CHAdeMO uma tecnologia patenteada e uma especificação para carregamento em relativamente alta tensão (até 500 V_CC) e de alta capacidade corrente (até 125 A), para carregamento rápido das baterias automotivas principais dos EVs, através de um conector de carga JARI CC para carga rápido.

Parece que esta é a base para o protocolo CHAdeMO. O conector é especificado pelo JEVS (Japão Electric Vehicle Standard) G105-1993 do Japan Automobile Research Institute.

Além de realizar a conexão da alimentação, ele também faz a conexão de dados, usando o protocolo CAN-Bus. Este executa funções como intertravamento de segurança para evitar energização do conector antes que seja seguro (similar ao que é feito no SAE J1772), transmissão de parâmetros da baterias para a estação de carregamento, incluindo quando encerrar a operação de carregamento, a tensão alvo, e a capacidade total da bateria, e durante o carregamento como a estação deve controlar a variação da sua corrente de saída.

O conector possui 10 contatos. Os dois com um diâmetro maior (pinos 6 e 5), são respectivamente, os polos positivos e negativos da potência, que fornecem a CC de carga e os outros 8 pinos são uma combinação de sinais de comunicações analógicas e digitais para a gestão e controle do carregamento. As ligações físicas mais importantes neste sistema são mostrados na imagem ao lado:

A sequência de procedimentos de carregamento no protocolo CHAdeMO é como se segue:

1. Preparação para a carregamento: o veículo verifica a sua compatibilidade com o carregador com base na informação transmitida através do bus CAN. Depois de o conector é bloqueado, o carregador se aplica uma tensão de carga de curto prazo para o seu circuito de saída e conduz um teste sobre o circuito incluindo a interface conector para confirmar que não existem anormalidades como um curto-circuito ou falha de terra;

2. Inícialização da fonte de alimentação: Após os procedimentos de preparação, o veículo calcula o nível de corrente com base no desempenho da bateria e as circunstâncias, o que pode ser carregada e envia o valor para o carregador cada 0,1 segundo através do barramento CAN. O carregador fornece uma corrente eléctrica que se encontra com o valor do veículo através do controle de corrente constante;

3. Fim de Carregamento: O veículo envia sinais de corrente a zero apesar de CAN, em seguida, carregador para de sua saída. Após a confirmação de corrente zero em linhas de entrada de veículos, EV abre contator e envia proibir sinal a um carregador, o carregador e confirma que a sua corrente de saída é zero.