EN IEC 60095 Baterias de arranque de chumbo-ácido

A norma “EN IEC 60095 Baterias de arranque de chumbo-ácido”, desenvolvida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e posteriormente publicada como norma europeia no âmbito dos esforços de harmonização, é composta pelas seguintes subseções publicadas sob o mesmo título:

• A norma “EN IEC 60095-1 Parte 1: Requisitos gerais e métodos de ensaio” aplica-se principalmente a baterias de chumbo-ácido com tensão nominal de 12 volts, utilizadas como fonte de energia para arranque de motores de combustão interna, iluminação e equipamentos auxiliares em veículos com motor de combustão interna. Estas baterias são geralmente designadas como baterias de arranque.

Esta norma aplica-se a baterias destinadas aos seguintes fins:

• Baterias de carro.
• Baterias para veículos comerciais e industriais.

Esta norma não se aplica a baterias utilizadas para dar partida em motores de combustão interna em vagões ou para outros fins, como motocicletas e outros veículos de desporto motorizado.

Esta norma define muitas características gerais das baterias de chumbo-ácido. Mesmo que a aplicação esteja fora do escopo desta norma, seções individuais podem ser referenciadas em outras partes da norma IEC 60095.

Esta norma afirma:

• Requisitos gerais.
• Características funcionais básicas, métodos de teste relevantes e resultados esperados para diversas classes de baterias de arranque:
• Dependendo do tipo geral de aplicação.
• Dependendo do tipo de produto.

Em resumo, esta norma define o seguinte:

• Características técnicas
• Dimensões e marcações dos terminais
• Características funcionais básicas
• Testes de desempenho elétrico
• Requisitos de segurança
• Marcação e etiquetagem

Esta norma constitui a base para a homologação na maioria dos países fora da América do Norte. Uma bateria com a marcação EN IEC 60095-1 ou com o código de desempenho correto garante um nível mínimo de capacidade verificável, potência de arranque a frio e durabilidade.

• A norma “EN IEC 60095-2 Parte 2: Dimensões das baterias e dimensões e marcação dos terminais” aplica-se a baterias de chumbo-ácido com tensão nominal de 12 Volts utilizadas para arranque, ignição e funcionamento de automóveis de passageiros e veículos ligeiros. Todas as baterias em conformidade com esta norma podem ser fixadas ao veículo por meio de saliências ao redor da carcaça ou de um dispositivo de fixação acoplado à carcaça. Esta norma especifica as dimensões das baterias para a Europa, Ásia Oriental e América do Norte.

Esta norma fornece especificações detalhadas para garantir a compatibilidade mecânica e a facilidade de uso. Ela categoriza as baterias em vários grupos de tamanho com base em seu comprimento, largura, altura e volume total. Essas dimensões são cruciais para a compatibilidade com os compartimentos de bateria padrão em veículos. As baterias devem obedecer às tolerâncias especificadas (normalmente mais ou menos 2 mm) para evitar problemas de instalação. Esta norma também especifica características de manuseio, como a localização e a durabilidade das alças de transporte, para facilitar o transporte e a instalação seguros.

Essa norma é um pilar fundamental da confiabilidade automotiva. Ao estabelecer dimensões padronizadas, ela minimiza as variações de projeto, facilita o comércio global e apoia a substituição de peças no mercado de reposição. Para as montadoras, a compatibilidade garante que as baterias se integrem perfeitamente às unidades de controle do motor e aos sistemas elétricos. Para o mercado de reposição, permite que os consumidores selecionem baterias compatíveis com confiança, sem se preocuparem com problemas de compatibilidade.

• A norma “EN IEC 60095-3 Parte 3: Dimensões e marcação de terminais” era uma norma internacional específica que definia as dimensões, os tipos de terminais e os métodos de fixação de baterias de chumbo-ácido para arranque, utilizadas em veículos comerciais pesados ​​e equipamentos de grande porte. Esta norma garantia a intercambialidade mecânica e elétrica em frotas globais. No entanto, foi posteriormente revogada.
• A norma “EN IEC 60095-4 Parte 4: Dimensões de baterias para veículos pesados” aplica-se a baterias de chumbo-ácido utilizadas para arranque, ignição e partida de caminhões pesados, veículos comerciais, ônibus e caminhões agrícolas. O objetivo desta norma é definir os requisitos globais para as dimensões básicas das baterias de arranque para a Europa, América do Norte e Ásia Oriental. Esta norma abrange 12 tipos de baterias “preferenciais”. Ela especifica as dimensões de quatro tipos de baterias para a Europa (tipos A, B, C e D2), América do Norte (tipos 4D, 8D, 31T e 31A) e Ásia Oriental (tipos E41, F51, G51 e H52).

Esta norma abrange baterias de arranque de chumbo-ácido com as seguintes especificações:

• Tensão nominal: 12 Volts
• Aplicação: Partida, iluminação e ignição em veículos rodoviários.
• Tecnologia: À base de água, de baixa manutenção e isenta de manutenção.
• Exclusões: Apenas veículos elétricos, baterias para tração ou uso estacionário.

Esta norma está em total conformidade com outras partes da norma EN IEC 50342, o que significa que uma bateria que atenda à norma IEC 60095-4 também atende aos requisitos automotivos europeus mais rigorosos.

• A norma é a “EN IEC 60095-5 Baterias de chumbo-ácido em veículos elétricos e híbridos”. A série de normas EN IEC 60095 geralmente focava apenas em baterias de partida convencionais de 12 volts para veículos com motor de combustão interna. No entanto, com a eletrificação transformando o mundo automotivo, um novo desafio surgiu: muitos veículos híbridos e elétricos ainda requerem uma bateria de chumbo-ácido convencional de 12 volts para alimentar sistemas auxiliares, iluminação, diversos sistemas e funções de segurança, mesmo que a bateria principal de tração opere com 48 volts, 400 volts ou tensões mais altas. A norma EN IEC 60095-5 foi especificamente projetada para abordar essa nova realidade.

As baterias de arranque tradicionais são projetadas levando em consideração as seguintes premissas:

• Partidas frequentes do motor
• Alternador contínuo para carregamento.
• Cargas auxiliares relativamente baixas

No entanto, os veículos elétricos modernos contrariam essas suposições:

• O motor de combustão interna (se presente) só pode funcionar durante 5 a 20% do tempo.
• A bateria de 12 volts é carregada a partir da bateria de tração de alta tensão através de um conversor CC/CC.
• As cargas auxiliares são muito maiores (sistemas avançados de assistência ao condutor, freios de estacionamento eletrônicos, telemática sempre ativa, bancos aquecidos).
• Ciclos de carregamento profundo e períodos prolongados em estados de carregamento parcial são comuns.
• É necessário aceitar sobrecarga após a frenagem regenerativa ou quando a bateria de alta tensão está fria.

As baterias padrão falham prematuramente nessas condições.

A norma EN IEC 60095-5 preenche essa lacuna. Os engenheiros que projetam a próxima geração de veículos elétricos e híbridos têm, pela primeira vez, uma norma única e reconhecida globalmente para a humilde, porém indispensável, bateria auxiliar de 12 volts. Em resumo, a bateria tradicional não está desaparecendo, ela está simplesmente evoluindo com a norma EN IEC 60095-5.

• A norma “EN IEC 60095-6 Parte 6: Baterias para aplicações em microciclos” aplica-se principalmente a baterias de chumbo-ácido com tensão nominal de 12 Volts, utilizadas como fonte de energia para dar partida em motores de combustão interna, iluminação e também em equipamentos auxiliares desses veículos. Essas baterias são comumente chamadas de baterias de partida.

As baterias abrangidas por esta norma são utilizadas em veículos para aplicações de microciclo, também conhecidas como sistemas start-stop (ou start-stop, sistema idle-stop, micro-híbrido ou idle-stop-start). Em veículos com esta capacidade especial, o motor de combustão interna é desligado quando o veículo para completamente, entra em marcha lenta em baixa velocidade ou permanece em marcha lenta em situações em que o movimento do veículo não exige o auxílio do motor de combustão interna. Durante as fases de desligamento do motor, a maioria dos componentes elétricos e eletrônicos do veículo são alimentados pela bateria sem o auxílio do alternador.

Além disso, a maioria das aplicações apresenta uma função extra de frenagem regenerativa (recuperação ou regeneração da energia de frenagem). As baterias nessas aplicações são submetidas a um nível de exigência completamente diferente em comparação com as baterias de arranque convencionais. Além dessas características adicionais, essas baterias devem dar partida no motor de combustão interna em modo de operação padrão com o auxílio do alternador enquanto o motor estiver funcionando, e alimentar as funções de iluminação e auxiliares. Todas as baterias desta categoria atendem às funções básicas testadas de acordo com a norma EN IEC 60095-1.

Esta norma especifica os requisitos gerais e os métodos de ensaio para baterias de chumbo-ácido utilizadas em aplicações de microciclos. Esta norma aplica-se a baterias destinadas aos seguintes fins:

• Baterias de chumbo-ácido com dimensões em conformidade com as normas IEC 600952, adequadas para veículos capazes de desligar automaticamente os motores de combustão interna, tanto parados quanto em movimento (sistema start-stop).
• Baterias de chumbo-ácido com dimensões em conformidade com as normas IEC 600952 para veículos com sistema start-stop que recuperam energia da frenagem ou de outras fontes.

A tecnologia de íon-lítio está fora do escopo desta norma.

• A norma “EN IEC 60095-7 Parte 7: Requisitos gerais e métodos de ensaio para baterias de motocicletas” aplica-se principalmente a baterias de chumbo-ácido utilizadas como fonte de energia para arranque de motores de combustão interna, iluminação e ignição de motocicletas e outros veículos motorizados. A tensão nominal é de 12 Volts ou 6 Volts.

As definições e os critérios de teste desta norma aplicam-se apenas a baterias com tensão nominal de 12 Volts. Para baterias com tensão nominal de 6 Volts, todas as tensões devem ser divididas por dois. Outros veículos de desporto motorizado abrangidos por esta norma incluem motos de neve, motas de água pessoais e veículos todo-o-terreno.

Esta norma não se aplica a baterias destinadas a outros fins, como fontes de alimentação de reserva, equipamentos auxiliares para veículos com motor de combustão interna e bicicletas elétricas. Esta norma especifica o seguinte:

• Requisitos gerais.
• Dimensões, características funcionais básicas, métodos de teste relevantes e resultados esperados.
• “Norma EN IEC 60095-8 para baterias de 12 volts usadas como auxiliares ou de reserva em automóveis.” À medida que a tecnologia automotiva avança rumo à maior eletrificação e autonomia, o papel da tradicional bateria de chumbo-ácido de 12 volts também está evoluindo. Não sendo mais apenas um dispositivo de partida para motores de combustão interna, essas baterias estão sendo cada vez mais utilizadas como dispositivos auxiliares de armazenamento de energia, fornecendo energia de reserva para componentes eletrônicos críticos, sistemas de segurança e acessórios quando o motor está desligado ou em configurações híbridas.

A norma EN IEC 60095-8 aborda essa mudança. Essa norma estabelece requisitos específicos para aplicações em veículos de passageiros que não requerem motor de arranque. Ela surge em um momento crítico, visto que os veículos incorporam sistemas de baixa tensão mais avançados, que exigem fontes de energia confiáveis ​​e compactas, independentes das baterias de tração. Essa norma preenche uma lacuna importante para o crescente mercado de veículos elétricos e conectados. Em veículos de passageiros, as baterias auxiliares aumentam a segurança, prevenindo falhas em componentes eletrônicos durante falhas no sistema de gerenciamento de baterias em sistemas de alta tensão.

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