O Regulamento Técnico Global das Nações Unidas —UN GTR No. 22— define a estrutura para testes e avaliação da durabilidade de baterias veiculares, especificamente para veículos elétricos a bateria (BEVs) e veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs). Esses requisitos estão sendo integrados a futuras normas ambientais, como Euro 7 na UE e Tier 4 nos EUA.
A durabilidade da bateria veicular refere-se às normas regulamentares para a manutenção do desempenho das baterias de veículos elétricos ao longo do tempo. Essas normas visam garantir que as baterias mantenham um nível mínimo de capacidade energética e autonomia durante toda a vida útil do veículo.
Esses requisitos deverão ser adotados no âmbito de importantes regulamentações ambientais, incluindo:
Estabelecida pelas Nações Unidas em 9 de março de 2022, a Norma Global de Testes de Durabilidade de Baterias UN GTR No. 22 fornece uma abordagem global padronizada para testes de durabilidade de baterias. Esta regulamentação aplica-se a veículos elétricos a bateria (BEV) e veículos híbridos plug-in (PHEV) para automóveis de passageiros e veículos comerciais leves.
Requisitos Mínimos de Desempenho (RMD)
Os RMDs definem a taxa aceitável de degradação da bateria ao longo da vida útil de um veículo. Essas normas visam garantir que os veículos elétricos mantenham um desempenho confiável da bateria durante toda a sua vida útil.
SOCE e SOCR: Indicadores-chave
A durabilidade da bateria é avaliada usando dois indicadores principais:
Os fabricantes de veículos devem disponibilizar os valores de SOCE e SOCR aos usuários, seja através da porta de diagnóstico de bordo (OBD) ou por meio de atualizações Over-the-Air (OTA). Embora UN GTR No. 22 estabeleça limites definidos para o SOCE, os critérios oficiais para o SOCR ainda estão pendentes e serão determinados em atualizações futuras.
MPR baseado em energia de bateria (SOCE):
| Tipo de veículo | Quilometragem/Idade | Limiar SOCE |
|---|---|---|
BEV e PHEV (Categoria 1-1, 1-2: Automóveis de Passageiros)
| ≤ 5 anos ou 100.000 km | ≥ 80% |
| > 5 anos ou ≤ 8 anos / 160.000 km | ≥ 70% | |
| BEV e PHEV (Categoria 2: Veículos Comerciais) | Reservado | Reservado |
| Nota: Aplica-se o critério que prevalecer em relação ao tempo ou à distância. Baseado no UN GTR No. 22 conforme interpretado pela HORIBA. | ||
Visão geral dos testes da UN GTR No. 22
A seção seguinte descreve os métodos de teste utilizados para determinar o SOCE, usando um BEV como exemplo representativo.
O que é SOCE?
O Estado de Energia Certificada (SOCE, na sigla em inglês) é definido como a razão entre a Energia Utilizável da Bateria (UBE, na sigla em inglês) a bordo de uma bateria em um ponto específico de sua vida útil e a UBE certificada, determinada durante os testes iniciais.
Por exemplo: Se o UBE certificado for igual a 50 kWh e o UBE medido for igual a 40 kWh, então o SOCE será de 80%.
A autonomia da bateria (UBE) é determinada por meio de testes em laboratório utilizando o Procedimento de Teste Global Harmonizado para Veículos Leves (WLTP). Uma versão reduzida deste procedimento — que combina as fases WLTC e de velocidade constante — é utilizada para avaliar o desempenho da bateria, conforme ilustrado na Figura 1. O veículo parte de um estado de carga completa e é conduzido ao longo do ciclo de teste até que não consiga mais seguir o perfil de condução prescrito devido à depleção da bateria. Este ponto é definido como o critério de término do teste.
Ao longo do teste, as alterações no Estado de Carga (SOC) do veículo são monitoradas, conforme ilustrado na Figura 2. O UBE é a quantidade total de energia elétrica consumida desde o início do teste até o momento em que a bateria não consegue mais manter o funcionamento. Esse valor serve como base para o cálculo do SOCE.
Verificação em uso
A verificação em uso é realizada em duas partes para confirmar que o veículo continua atendendo aos requisitos de durabilidade da bateria ao longo de sua vida útil.
Parte A – Verificação do Monitor
A precisão do indicador SOCE integrado é verificada por meio de testes em laboratório. Um teste WLTP é realizado para medir o UBE real, que é então comparado ao valor SOCE exibido.
Parte B – Verificação da durabilidade da bateria
Utilizando as leituras de SOCE verificadas na Parte A, a durabilidade da bateria do veículo é avaliada para garantir que o SOCE permaneça dentro dos Requisitos Mínimos de Desempenho (RMD).
Este processo em duas etapas garante que os valores de SOCE monitorados durante o uso regular reflitam de forma confiável o desempenho da bateria do veículo ao longo do tempo.
Perspectivas Futuras
Os padrões de durabilidade de baterias descritos no UN GTR No. 22 estão sendo progressivamente integrados às regulamentações regionais em mercados-chave, incluindo Europa, América do Norte (sob a supervisão CARB e da EPA) e Japão.
Em paralelo, está em curso o desenvolvimento de métodos de teste de durabilidade específicos para veículos pesados, liderado pelo grupo de trabalho WP.29-GRPE-EVE.
HORIBA oferece ferramentas avançadas para otimizar e automatizar os testes WLTP para a determinação da autonomia em uso (UBE). Nossos sistemas e softwares são projetados para reduzir o tempo de teste e a carga de trabalho do operador, ao mesmo tempo que oferecem alta precisão e repetibilidade tanto para veículos elétricos a bateria (BEVs) quanto para veículos híbridos plug-in (PHEVs).
Os cálculos automatizados minimizam a intervenção manual e ajudam a garantir resultados consistentes. Além disso, nossas soluções oferecem suporte a procedimentos de teste mais curtos e em tempo real, calculando automaticamente a duração do Monitoramento de Velocidade/Estado Constante (CSSM) com base no consumo real de energia do veículo elétrico, eliminando a necessidade de testes de pré-condicionamento.
Sistema de condução automática
Monitor de carga de veículo elétrico
Software de automação de testes para testes de veículos elétricos
Unidade de carga e descarga para testes e emulação de alta tensão
Software de automação de testes para testes de durabilidade
Sistema de bancada de testes de motores
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