الارتفاع الأخير في شعبيةالمركبات الكهربائيةسلطت (EVs) الضوء على الدور المهم الذي تلعبه شواحن السيارات الكهربائية في التنقل النظيف. باعتبارها أحد المكونات الرئيسية للمركبات الكهربائية، أصبحت شواحن المركبات الكهربائية معروفة بشكل متزايد من قبل عامة الناس. تهدف هذه المدونة إلى تزويدك بأساسيات شواحن السيارات الكهربائية، حيث تغطي مواصفات شاحن السيارات الكهربائية، وسرعات الشحن، وأنواع الملحقات والموصلات، والمصطلحات الأساسية، بالإضافة إلى الإجابة على سؤال "هل الشحن السريع مضر للكهرباء؟ نأمل أن تساعد هذه المدونة من الأفضل استخدام وفهم شواحن السيارات الكهربائية.
ما هو شاحن السيارة الكهربائية؟
تُعد شواحن السيارات الكهربائية العمود الفقري للبنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية، حيث تساعد على تجديد بطارية السيارة وتوسيع نطاق القيادة. بسبب معايير مختلفة ومنتجي شاحن EVوفي كل منطقة، توجد أنواع وتكوينات مختلفة لشواحن المركبات الكهربائية لتلبية احتياجات وسيناريوهات الشحن المختلفة، مما يساعد على دمج المركبات الكهربائية بسلاسة في حياة الناس اليومية.
مركبة كهربائيةمحطة الشحنيشير إلى جميع المرافق الخاصة بمعدات شحن المركبات الكهربائية، ويشمل ذلك أجهزة الشحن المنزلية ومحطات الشحن العامة ومجموعة متنوعة من الأجهزة المحمولة الأخرى التي توفر الكهرباء للسيارات الكهربائية. من أجل إتاحة خدمات شحن المركبات الكهربائية لأصحاب المركبات الكهربائية في وجهاتهم، تقوم الحكومات والشركات بتركيب أجهزة شحن المركبات الكهربائية في الوجهات التي تتواجد فيها المركبات الكهربائية بشكل أساسي، على سبيل المثال،الوجهة شواحن EV، مثل الفنادق ومراكز التسوق والمطاعم، وما إلى ذلك. يساعد الشحن في الوجهة على زيادة راحة الشحن لأصحاب المركبات الكهربائية مع زيادة جاذبية هذه المواقع أيضًا.
ما هي أنواع شواحن السيارات الكهربائية؟
يتم تصنيف شواحن السيارات الكهربائية بشكل أساسي إلى شواحن EV من المستوى 1، وشواحن EV من المستوى 2، وشواحن EV من المستوى 3.
شاحن السيارة الكهربائية من المستوى الأول (شاحن التيار المتردد):
يتم تصنيف شواحن السيارات الكهربائية بشكل أساسي إلى شواحن EV من المستوى 1، وشواحن EV من المستوى 2، وشواحن EV من المستوى 3. سرعة من 3 إلى 5 أميال في الساعة عند 120 فولت. على الرغم من وقت الشحن الأطول، الذي قد يستغرق حوالي 8 إلى 12 ساعة، فإن شواحن المستوى 1 مناسبة لبيئة المنزل المتوسطة، مع سهولة الشحن عبر الاتصال بمنفذ منزلي تقليدي.
شاحن EV المستوى 2 (شاحن التيار المتردد):
يتمتع شاحن السيارة الكهربائية من المستوى 2 بسرعة شحن تتراوح من 15 إلى 25 ميلاً في الساعة ومعدل طاقة يبلغ 240 فولت. على سبيل المثال، يمكن شحن سيارة كهربائية بقدرة 60 كيلووات في الساعة بالكامل خلال 4 إلى 6 ساعات في ظل ظروف مثالية. يعد هذا الشاحن مناسبًا أكثر للاستخدام المنزلي ويوفر للمستخدمين خيار شحن أكثر مرونة وملاءمة.
شاحن EV من المستوى 3 (شاحن تيار مستمر سريع):
يمكن أن تصل شواحن السيارات الكهربائية من المستوى 3 إلى مستويات طاقة تبلغ 100 كيلووات أو أكثر، ويمكنها شحن سيارة كهربائية بقدرة 60 كيلووات في الساعة بالكامل خلال 30 دقيقة إلى ساعة واحدة، وهو أسرع 20 مرة من شاحن المستوى 1 وأسرع 4 مرات من شاحن المستوى 2. ومع ذلك، تتراوح أسعار شواحن DC EV من 10,000 دولار إلى 50,000 دولار، وهي أكثر تعقيدًا في التثبيت، وتستخدم عادةً في حلول شحن السيارات الكهربائية التجارية لتطبيقات مثل مواقف السيارات التجارية ومحطات الوقود حيث يتطلب الشحن السريع.
هل يؤدي الشحن السريع بالتيار المستمر إلى إتلاف بطاريات السيارات الكهربائية؟
هل يؤثر الشحن السريع على عمر بطارية السيارة الكهربائية؟الجواب نعم، ولكن هذا الضرر بسيط جداً.
هذا سؤال شائع، ولقد بحثت عن الكثير من المعلومات لتوضيح هذا الالتباس. إليك تحليلًا محددًا للإجابة.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر علىبطارية السيارة الكهربائيةودرجة الحرارة وعدد مرات الشحن وسعة البطارية وشحن البطارية المتبقي وما إلى ذلك. يعد تأثير الشحن السريع على عمر بطارية السيارة الكهربائية مشكلة معقدة. على الرغم من أن الشحن السريع بالتيار المستمر يمكنه تجديد طاقة البطارية بسرعة خلال فترة زمنية قصيرة، إلا أن هذا النوع من الشحن قد يكون له بعض التأثيرات على البطارية.
فهم منحنيات الشحن السريع DC:
عادةً ما يتم إجراء الشحن السريع بالتيار المستمر بطاقة أعلى، ويظهر منحنى الشحن أن معدل الشحن يرتفع بسرعة في البداية ثم يتباطأ تدريجيًا (عند 80%-100%، ينخفض معدل الشحن). أثناء الشحن عالي الطاقة (20%-80% خلال فترة الشحن السريع)، ستولد البطارية بعض الحرارة.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على بطارية السيارة الكهربائية، ودرجة الحرارة، وعدد مرات الشحن، وسعة البطارية، وشحن البطارية المتبقي، وما إلى ذلك. يعد تأثير الشحن السريع على عمر بطارية السيارة الكهربائية مشكلة معقدة. على الرغم من أن الشحن السريع بالتيار المستمر يمكنه تجديد طاقة البطارية بسرعة خلال فترة زمنية قصيرة، إلا أن هذا النوع من الشحن قد يكون له بعض التأثيرات على البطارية.
بطارية الدورة العميقة:
قد يؤدي العدد الزائد من دورات الشحن والتفريغ العميقة إلى تقليل عمر البطارية. يرتبط عمر دورة البطارية عادةً بعدد دورات الشحن والتفريغركوب البطارية العميقةيمكن أن تزيد هذه الدورات، مما يؤدي إلى انخفاض تدريجي في أداء البطارية. وفي الوقت نفسه، ستزداد الحرارة التي تولدها البطارية أثناء الشحن والتفريغ العميق، مما قد يؤدي إلى زيادة درجة حرارة البطارية، وبالتالي التأثير على استقرار البطارية وسلامتها. كما عدددورات الشحنومع زيادة، فإن أداء البطارية سوف يتدهور تدريجيا، بما في ذلك تسوس القدرة وزيادة المقاومة الداخلية.
الإفراط في تفريغ البطارية وإعادة شحنها:
يؤدي الإفراط في التفريغ إلى زيادة المقاومة الداخلية للبطارية، مما يتسبب في توليد المزيد من الحرارة أثناء التفريغ، مما يؤدي إلى إتلاف البطارية بشكل أكبر ويؤدي إلى تغييرات لا رجعة فيها في التفاعلات الكيميائية في البطارية، مما يؤدي إلى إتلاف التركيب الكيميائي للبطارية. قد يؤدي ذلك إلى تلف مواد القطب الكهربي وانخفاض أداء البطارية، مما يؤثر على نطاق البطارية. بالإضافة إلى ذلك، قد يتسبب الشحن الزائد والتفريغ في إنتاج البطارية لغازات وحرارة زائدة، مما قد يؤدي إلى مشكلات تتعلق بالسلامة أو حتى يتسبب في انفجار البطارية. لهذا السبب، غالبًا ما تكون بطاريات السيارات الكهربائية الحديثة مجهزة بـنظام إدارة البطارية (BMS)لمراقبة عملية الشحن والتحكم فيها لمنع الشحن الزائد.
عمر البطارية:
أحد الأسباب التي تجعل الشحن السريع قد يؤدي إلى تدهور البطارية هو الحرارة المتولدة أثناء الشحن السريع، والتي قد تسبب تدهورًا غير متساوٍ في الأقطاب الكهربائية والكهارل. من أجل التحكم في درجة حرارة البطارية، غالبًا ما تقوم الشركات المصنعة بتنفيذ التحكم في درجة الحرارة من خلال نظام إدارة البطارية، والذي يقوم بضبط معدل الشحن للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة، وبالتالي التخفيف من آثار الحرارة على البطارية.
ما هي ملحقات شاحن السيارة الكهربائية؟
المحولات والكابلات:
تلعب المحولات والكابلات دورًا حيويًا في توصيل الشاحن بالمركبة الكهربائية. إنها توفر تجربة شحن سلسة وتتضمن كابلات الطوارئ لضمان قدرة المستخدمين على الشحن بأمان في أي موقف.
محولات شاحن السيارة الكهربائية:
تم تصميم محولات شاحن المركبات الكهربائية كملحقات لتسهيل الاتصال بين المركبات الكهربائية ومحطات الشحن المختلفة. هناك العديد من أنواع محولات السيارات الكهربائية نظرًا لاختلاف المعايير المستخدمة في كل منطقة، ولكنها جميعًا تضمن التوافق بين معايير الشحن المختلفة وأنواع الموصلات. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من محولات شاحن السيارة الكهربائية:
1. محولات النوع 1 والنوع 2:النوع 1 (ساي J1772) والنوع 2 (إيك 62196) هما معياران مختلفان لموصل EV، حيث يتصل النوع 1 EV (الشائع في أمريكا الشمالية واليابان) بمحطة الشحن من النوع 2 (الشائعة في أوروبا.) يُستخدم SAE J1772 بشكل أساسي في أمريكا الشمالية وبعض الدول الآسيوية. وهو عادة ما يكون قابسًا مستطيلًا مزودًا ببضعة دبابيس لشحن التيار المتردد منخفض إلى متوسط الطاقة، وهو مناسب للشحن المنزلي وأعمدة الشحن العامة.
يتم استخدام IEC 62196 بشكل عام من قبل الدول في أوروبا. الموصل من النوع 2 عبارة عن قابس دائري يتمتع بقدرة شحن أعلى، وبالتالي، فإن الموصل من النوع 2 مناسب للشحن بالتيار المتردد والشحن السريع بالتيار المستمر عند مستويات طاقة مختلفة، على سبيل المثال، للشحن المنزلي ومحطات الشحن العامة ومحطات الشحن السريع.
2. محول تشاديمو:تشاديموهو معيار شحن سريع تعتمده بشكل أساسي شركات صناعة السيارات اليابانية وتستخدمه بعض السيارات الكهربائية مثل نيسان ليف وتيسلا (عبر المحولات).
3. محول CCS:احتجاز ثاني أكسيد الكربون (نظام الشحن المشترك) هو معيار شحن يستخدم على نطاق واسع في أوروبا وأمريكا الشمالية ويدمج إمكانات الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر لتمكين الشحن السريع بطاقة أعلى. يتم اعتماد محولات CCS من قبل العديد من شركات صناعة السيارات، مثل فولكس فاجن،بي ام دبليو، وفورد.
حامل أو قاعدة شاحن EV:
لتحسين الاستقرار والسلامة، يعد حامل أو قاعدة شاحن السيارة الكهربائية جزءًا لا يتجزأ من شاحن السيارة الكهربائية، خاصة في أماكن الشحن العامة، يمكنك غالبًا رؤية شاحن السيارة الكهربائية مثبتًا على قاعدة. من أجل جعل شاحن السيارة الكهربائية المثبت على قاعدة أكثر جمالاً، ستقوم الشركة المصنعة لشاحن السيارة الكهربائية بتصميم إدارة الكابلات.
مسدس شحن EV:
مسدس شحن السيارة الكهربائية هو جهاز يقوم بتوصيل منفذ شحن السيارة الكهربائية بعمود الشحن، وعادة ما يكون كابل مرن مزود بموصل ومقبض. الغرض من مسدس الشحن هو توفير نقل الطاقة واتصال البيانات أثناء شحن السيارة الكهربائية، ويعمل كواجهة مادية أثناء عملية الشحن. في بعض الأحيان ستجد شاحن EV مع مسدسين للشحن، يُسمى شاحن EV هذا بشاحن EV مزدوج المنفذ أو شاحن EV مزدوج، والذي يمكنه شحن سيارتين EV في نفس الوقت.
المصطلحات الأساسية المتعلقة بشواحن السيارات الكهربائية
معدات خدمة المركبات الكهربائية (EVSE):
يعد EVSE مكونًا رئيسيًا في النظام البيئي لشحن السيارات الكهربائية ويتضمن معدات مثل أجهزة الشحن والموصلات والكابلات. ويتمثل دورها في توفير نقل الطاقة وإدارتها لضمان إمكانية شحن المركبات الكهربائية بكفاءة. وتأتي EVSE في أشكال عديدة في سيناريوهات مختلفة، بما في ذلك أعمدة الشحن المنزلية ومحطات الشحن العامة.
مقدمو خدمة المركبات الكهربائية (EVSPs):
EVSPs هي شركات أو مؤسسات تقدم خدمات الشحن لمستخدمي السيارات الكهربائية. إنهم يديرون ويحافظون على شبكة من محطات الشحن لتزويد المستخدمين بتجربة شحن مريحة وموثوقة وتعزيز التنمية المستدامة للتنقل الكهربائي.
الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC):
DCFCهي تقنية شحن سريع عالية الطاقة وقصيرة الوقت تستخدم تيارًا مستمرًا لشحن البطاريات. يُستخدم هذا النوع من الشحن عادةً في محطات الشحن التجارية، ويمكن أن يقلل بشكل كبير من أوقات الشحن ويزيد من فائدة المركبات الكهربائية لمسافات طويلة. وعلى الرغم من كفاءته، إلا أنه قد يكون له بعض التأثير على عمر البطارية في بعض الحالات، وبالتالي يجب استخدامه بحذر.
خاتمة
تعتبر السيارات الكهربائية، باعتبارها وسائل نقل صديقة للبيئة، أحد العوامل الرئيسية في استدامة الطاقة. مع حلول شحن السيارات الكهربائية التي تسهل مستقبل التنقل، فإن الحصول على دليل شامل يضمن قدرة المستخدمين على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن احتياجات الشحن الخاصة بهم. ترقبوا المستقبل المتطور لتكنولوجيا شحن السيارات الكهربائية.
في عصر تغير فيه السيارات الكهربائية طريقة سفرنا بسرعة، يعد الفهم الشامل لشواحن السيارات الكهربائية أمرًا مهمًا بشكل خاص. يأمل هذا الدليل الشامل في تزويد القراء بنظرة شاملة حول أنواع شواحن المركبات الكهربائية وسرعات الشحن والملحقات وأنواع الموصلات. ومن خلال إلقاء نظرة متعمقة على ميزات شواحن السيارات الكهربائية من المستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3، سيساعد ذلك أصحاب سيارات الكمبيوتر الخجولين على اختيار حل الشحن المناسب لاحتياجاتهم.
يعد تطوير شواحن السيارات الكهربائية عملية تكنولوجية تتقدم باستمرار. ومن خلال التعاون المشترك بين الحكومة ومصنعي شواحن السيارات الكهربائية، ومشغلي شبكات شحن السيارات الكهربائية، ومشغلي كهرباء شحن السيارات الكهربائية وغيرها من المؤسسات، سنبني نظامًا بيئيًا للتنقل الكهربائي أكثر ذكاءً وكفاءة واستدامة، ونساهم في التنمية المستدامة للكوكب.
وقت النشر: 03 يناير 2024