فك رموز شواحن السيارات الكهربائية: قوة الشحن مقابل سرعة الشحن

هذه المقالة بقلم【مختبر أبحاث السيارات الكهربائية INJET】يهدف هذا الدليل إلى تعزيز فهمكم لمفاهيم الشحن من خلال شرحها وتقديم المعلومات ذات الصلة. سيساعد هذا مستخدمي السيارات الكهربائية على اتخاذ قرارات مدروسة عند اختيار شواحن مناسبة وتحسين استراتيجيات الشحن الخاصة بهم.

عند الحديث عن سرعة شحن بطارية السيارة الكهربائية، يجب استخدام مفهومين: طاقة الشحن وسرعة الشحن. هذان المفهومان مرتبطان جوهريًا، لكنهما غير قابلين للتبادل ولا يمكن الخلط بينهما. لنُعرّفهما أولًا:

الفرق بين القدرة والجهد والتيار

التعريف 1:

الحد الأقصى لقوة الشحن،يُقاس بالكيلوواط (kW)، وهو معدل نقل الطاقة إلى بطارية السيارة الكهربائية. يمكنك تخيله كمعدل تدفق الماء عبر الخرطوم.

يؤثر ذلك على سرعة شحن البطارية: فكلما زادت الطاقة، كلما كانت عملية شحن السيارة أسرع وكلما قل الوقت الذي يتعين عليك قضائه في انتظار انتهاء عملية الشحن.

التعريف 2:

سرعة الشحن،يُقاس هذا بوحدة الأميال/الساعة، أي كم/ساعة، وهو يقيس المسافة المقطوعة بالسيارة الكهربائية خلال ساعة واحدة بواسطة محطة/شاحن السيارة الكهربائية. يمكنك تخيله ككمية الماء التي يملأها البرميل خلال ساعة.

(شاحن Injet Sonic AC EV مثبت على الأرض)

يمكننا إلقاء نظرة فاحصة على كيفية حساب طاقة الشحن:

قوة الشحن (P) = الجهد (V) × التيار/الأمبير (I)

· العلاقة بين القدرة والجهد والتيار

لفهم العلاقة بينهما، تخيّل الجهد الكهربي كفرق ارتفاع الماء الذي يدفع الإلكترونات للتدفق. يُظهر التيار الكهربائي مدى قوة هذا التدفق، مثل حجم تدفق الماء. معًا، يُحددان سرعة نقل الطاقة.

الصيغة التي تربط بينهما بسيطة: القدرة (P) = الجهد (V) × التيار (I). هذا يعني أن زيادة الجهد أو التيار يمكن أن تزيد من قدرة الشحن.

مع ذلك، عادةً ما يكون من الأسلم زيادة الجهد الكهربائي بدلاً من التيار الكهربائي. فالتيار الكهربائي الزائد قد يُسبب ارتفاع درجة حرارة الأسلاك وتلف المعدات. لذا، يُوازن المهندسون الجهد الكهربائي والتيار الكهربائي للحفاظ على كفاءة الشحن وأمانه. 

· العوامل المؤثرة على قوة الشحن

تؤثر طاقة شحن شواحن السيارات الكهربائية بشكل مباشر على سرعة وكفاءة شحن المركبات، وهو ما يشكل مصدر قلق رئيسي للمستخدمين.

(Injet Swift 2.0 قادم قريبًا)

دعونا نستكشف العوامل الرئيسية التي تؤثر على قوة الشحن.

· نوع محطة الشحن

تنقسم شواحن السيارات الكهربائية إلى شواحن تيار متردد (AC) وشواحن تيار مستمر (DC). شواحن التيار المتردد أقل استهلاكًا للطاقة، ومناسبة للشحن في المنزل أو المكتب، وتُسمى أيضًا "شحن الوجهة". بينما تُستخدم شواحن التيار المستمر في الأماكن العامة للشحن السريع، تُسمى أيضًا "الشحن أثناء التنقل".

تتراوح طاقة شحن شاحن التيار المتردد عادةً بين 3 كيلوواط و19.2 كيلوواط في أمريكا الشمالية، وتصل إلى 22 كيلوواط في أوروبا. لأي طاقة تزيد عن 11 كيلوواط، ستحتاج إلى وصلة كهربائية ثلاثية الطور، وهي مكلفة التركيب، وقد لا تدعمها شبكة الكهرباء المحلية. ولكن حتى شاحن بقدرة 7 كيلوواط يكفي لشحن منزلي طوال الليل.

يمكن للمستخدمين الاختيار بناءً على رحلتهم ومستوى البطارية: استخدام الشواحن السريعة عندما تكون البطارية منخفضة والشواحن البطيئة في المنزل لتوفير التكاليف.

· سعة شحن السيارات الكهربائية

تختلف قدرات الشحن القصوى للمركبات الكهربائية باختلاف تصميمها وأنظمة إدارة البطاريات (BMS). غالبًا ما تدعم الطُرز الأحدث الشحن السريع عالي الطاقة بالتيار المستمر، بينما قد تدعم الطُرز القديمة الشحن بالتيار المتردد منخفض الطاقة فقط.

على سبيل المثال، إذا تم ضبط نظام إدارة البطارية (BMS) في سيارة كهربائية على طاقة شحن قصوى تبلغ 60 كيلوواط، فهذا يعني أن السيارة يمكنها استيعاب ما يصل إلى 60 كيلوواط في الظروف المثالية. أما إذا كنت تستخدم محطة شحن بقدرة 30 كيلوواط، فستكون سرعة الشحن محدودة بقدرة تلك المحطة. تقدم Injet مجموعة متنوعة من شواحن السيارات الكهربائية بمستويات طاقة مختلفة، مما يتيح للمستخدمين اختيار ما يناسب احتياجاتهم ويتوافق مع سياراتهم لتحقيق كفاءة شحن مثالية.

· ظروف درجة الحرارة

تعمل البطاريات بشكل أفضل ضمن نطاق درجة حرارة معين. قد تؤثر درجات الحرارة العالية على الأداء، وقد تُسبب للسيارة تقييد سرعة الشحن لحماية البطارية.

من المستحسن تجنب الشحن عالي الطاقة عندما تكون البطارية ساخنة والسماح لها بالتبريد أولاً من أجل السلامة.

بالإضافة إلى هذه العوامل، تُعد أقصى طاقة لمحطة الشحن، وحالة بطارية السيارة الكهربائية، وحالة الشبكة الكهربائية، عوامل مهمة أيضًا. يساعد فهم هذه التفاصيل المستخدمين على شحن سياراتهم بكفاءة وصيانتها، مما يضمن تجربة قيادة أفضل بشكل عام.

في عالمنا المتسارع، أصبحت كفاءة الشحن عاملاً حاسماً في تقييم تجربة المستخدم مع الأجهزة الإلكترونية. لم تُلبِّ التطورات التكنولوجية المستمرة طلب المستخدمين على الشحن السريع فحسب، بل دفعت الصناعة بأكملها نحو كفاءة طاقة أعلى. في المقالة التالية، سنتعمق في قوة شحن أنواع مختلفة من شواحن السيارات الكهربائية. تابعونا لنكشف أسرار عالم محطات الشحن ونعزز جهود السفر الصديق للبيئة!