أصبحت السيارات الكهربائية (EVs) حجر الزاوية في وسائل النقل المستدام. في قلب عملهم يكمن مكونًا أساسيًا: موصل الشاحن. يعمل هذا الجهاز كجسر بين محطة الشحن و EV ، مما يسهل النقل الآمن والفعال للكهرباء. ومع ذلك ، لا يتم إنشاء جميع موصلات EV على قدم المساواة. تختلف أنواعها وقدراتها وتوافقها الإقليمي ، مما يجعل فهمهم أمرًا حيويًا لمالكي EV ومقدمي خدمات الشحن وصانعي السياسات.
ما هو موصل Charger EV؟
شاحن EVالموصلهي الواجهة المادية التي تربط مركبة كهربائية بمحطة شحن. إنه يضمن التدفق الآمن والفعال للكهرباء عن طريق تقليل مخاطر الاتصالات الفضفاضة أو الشرر أو السراويل القصيرة الكهربائية. تأتي موصلات الشاحن بأشكال وأحجام وقدرات مختلفة ، مصممة لتلبية متطلبات نماذج المركبات المحددة والمعايير الإقليمية. و Direct (DC).
شحن AC مقابل DC: ما الفرق؟
يعد فهم التمييز بين شحن AC و DC أمرًا أساسيًا في استيعاب أنظمة شحن السيارات الكهربائية (EV).
شحن التيار المتردد: تعتمد شواحن التيار المتناوب (AC) على محول AC-DC على متن السيارة لتحويل كهرباء التيار المتردد إلى تيار مباشر (DC) الذي يمكن للبطارية تخزينه. نظرًا لأن هذا التحويل يحدث داخل السيارة ، فإن سرعة الشحن تقتصر على سعة المحول على متن الطائرة. نتيجة لذلك ، يتم استخدام شحن AC عادةً لشحن المستوى 1 والمستوى 2 ، والتي تكون أبطأ ولكنها مناسبة للشحن بين عشية وضحاها أو مكان العمل.
الشحن DC: تقوم أجهزة الشحن السريعة للتيار المباشر (DC) بإجراء تحويل AC-DC داخل محطة الشحن نفسها ، متجاوزًا محول السيارة على متن السيارة. من خلال توصيل الكهرباء DC مباشرة إلى البطارية ، توفر أجهزة الشحن هذه سرعات شحن أسرع بكثير ، مما يجعلها مثالية للتوقف السريع في محطات الشحن العامة أو أثناء الرحلات الطويلة. غالبًا ما يرتبط شحن DC بشواحن المستوى 3 ، قادرًا على توفير مخرجات طاقة عالية لإعادة شحن المركبات في دقائق بدلاً من ساعات.
نظرة عامة على أنواع موصلات المركبات الكهربائية
يعد فهم موصلات شحن EV المختلفة أمرًا ضروريًا لأصحاب السيارات ومقدمي خدمات الشحن وصانعي السياسات. سوف يسلط هذا الدليل الضوء على الاختلافات الرئيسية بين أنواع موصل EV ، واستخدامها الإقليمي ، وسرعات الشحن ، والمزيد. يوضح الشكل أدناه ملخصًا بصريًا لموصلات EV المستخدمة حاليًا في السوق.
(نظرة عامة على أنواع موصلات شاحن EV)
أنواع موصلات شواحن AC EV
Type 1 Connector - J1772
موصل Type 1 ، المعروف أيضًا باسم J1772 ، هو قابس شحن AC القياسي المستخدم بشكل أساسي في أمريكا الشمالية واليابان. تم تصميم هذا الموصل المكون من خمسة أسنان لقوة أحادية الطور ويدعم كل من الشحن من المستوى 1 والمستوى 2. يمكن أن تتقاضى ما يصل إلى80 أمبيراستخدام مدخلات 240 فولت ، مما يوفر أقصى قدر من الطاقة لشاحن EV من19.2 كيلوواط.
على عكس موصل النوع 2 الذي يستخدم عادة في أوروبا ، يفتقر موصل النوع 1 إلى آلية قفل تلقائية ، والتي تشكل مخاطر السلامة حيث يمكن فصل الكابل دون إذن أثناء الشحن.
في أمريكا الشمالية ، تستخدم Tesla شحنات NACS الخاصة ، ولكن يمكن أن تكون جميع مركبات Tesla مزودة بمحول يتصل بتوصيل من النوع 1 J1772 ، مما يضمن أن سيارات Tesla الكهربائية يمكنها أيضًا استخدام أجهزة شحن مجهزة بموصل من النوع 1.
(injet Vision Type 1 AC Charger)
النوع 2الموصل -Mennekes
أصبح موصل Type 2 ، الذي يستخدم على نطاق واسع في جميع أنحاء أوروبا ، والمملكة المتحدة ، والشرق الأوسط ، وأفريقيا ، وأستراليا ، معيارًا لشحن EV في هذه المناطق. بفضل تصميمه الذي يسبق سبعة دبوسات ، يدعم موصل Type 2 كلاً من طور الطور الواحد والطور ، مما يوفر مرونة لسيناريوهات الشحن المختلفة. قادرة على التعامل مع ما يصل إلى 32 أمبير مع إدخال 400 فولت ، فإنه يوفر قوة شحن أقصى قدرة 22 كيلوواط ، مما يجعلها مناسبة لكل من محطات الشحن من المستوى 2 والعامة.
واحدة من الميزات البارزة لموصل Type 2 هي آلية القفل المتكاملة. هذا يضمن أن كابل الشحن يظل متصلًا بشكل آمن بالسيارة طوال جلسة الشحن ، مما يمنع أي انقطاع غير مصرح به أو العبث. لا يعزز القفل التلقائي الأمن فحسب ، بل يعطي أيضًا راحة البال لأصحاب EV ، مع العلم أن سيارتهم تتقاضى بأمان دون خطر حدوث انقطاع عرضي.
موصل GB/T AC
موصل GB/T AC هو المعيار الرسمي لشحن AC في الصين ، الذي تم تطويره بموجب نظام معايير Guobiao (GB). يمكن التعرف على معايير GB في الصين على أنها إلزامية أو موصى بها من خلال رمز البادئة الخاص بها ، فإن رمز البادئة GB هي معايير إلزامية ، معايير GB/T هي المعايير الموصى بها (المعايير شبه المتداخلة).
يستخدم هذا الموصل المكون من سبعة أسنان في المقام الأول لشحن المستوى 2 ، مما يوفر إخراج الطاقة يصل إلى 7 كيلوواط لحالات الاستخدام النموذجية ، مع الحد الأقصى للناتج المحتمل البالغ 21 كيلو واط تحت ظروف محددة. أو 32 أمبير ل ، على التوالي.
على عكس العديد من المعايير الدولية ، لا تتوافق موصلات GB/T AC مع منافذ شحن DC ، مما يستلزم منافذ شحن منفصلة لـ AC و DC على EVs الصينية. يضمن هذا الفصل أن يتم تحسين أنظمة الشحن لتطبيقاتها. تم تصميم موصلات GB/T لتلبية الاحتياجات الفريدة لسوق EV الصينية المتنامية بسرعة ، بدعم من شبكة واسعة من محطات الشحن المتوافقة.
أنواع موصلات شواحن DC EV
(injet ampax ccs1 dc charging Station for America)
موصل CCS1 - نظام الشحن المشترك 1
يعد موصل CCS1 ، المعروف أيضًا باسم CCS Combo 1 ، عنصرًا رئيسيًا في نظام الشحن المشترك (CCS) ، وهو معيار اقترحه في عام 2011 من قبل SAE International (جمعية مهندسي السيارات) ورابطة تصنيع السيارات الأوروبية (ACEA). تم تصميم هذا النظام لإنشاء حل عالمي لكل من الشحن AC و DC ، وتبسيط عملية الشحن والبنية التحتية. يتضمن معيار CCS نسختين: CCS1 ، شائع الاستخدام في أمريكا الشمالية وكوريا الجنوبية ، و CCS2 ، السائدة في أوروبا ومناطق أخرى.
يعتمد CCS1 على موصل AC J1772 من خلال دمج دبابيس DC عالية السرعة ، مما يتيح له دعم كل من AC و DC الشحن عبر منفذ واحد. هذا يلغي الحاجة إلى منافذ شحن AC و DC منفصلة ، وتبسيط تصميم المركبات وتحسين الراحة للمستخدمين. يدعم موصل CCS1 EVشواحن المستوى 3 EV، توصيل ما يصل إلى 360 كيلو واط من الطاقة مع الحد الأقصى للجهد 1000 فولت والتيار 500A.
بالإضافة إلى وظائفها المزدوجة ، يستخدم CCS1 نفس بروتوكول الاتصالات مثل معيار J1772 ، مما يضمن التكامل السلس مع البنية التحتية الحالية وجعل من السهل على الشركات المصنعة تبنيها. مثل قابس SAE J1772 Type 1 ، لدى Tesla معيار الشحن الخاص بأمريكا الشمالية ، ولكن تم اعتماد CCS1 على نطاق واسع عبر الشركات المصنعة الأخرى وهي حجر الزاوية في البنية التحتية للشحن السريع في المنطقة.
موصل CCS 2 - نظام الشحن المشترك 2
موصل CCS 2 (نظام الشحن المشترك 2) هو حل قوي ومتعدد الاستخدامات ، يستخدم على نطاق واسع في جميع أنحاء أوروبا والمملكة المتحدة والشرق الأوسط وأفريقيا وأستراليا ومناطق أخرى. إنه يعتمد على موصل Type 2 ، مما يضيف دبابيس DC عالية السرعة لإمكانيات الشحن السريعة. يتيح هذا المزيج CCS 2 تقديم قوة DC رائعة تصل إلى 500 أمبير و 1000 فولت ، مع الحد الأقصى للإخراج 360 كيلو واط ، مما يتيح شحن أسرع بكثير مقارنة بموصلات التيار المتردد القياسي.
مصمم لدعمالمستوى 3 الشحن السريع، موصل CCS 2 يقلل بشكل كبير من وقت الشحن ، مما يجعله مثاليًا للسفر لمسافات طويلة وتطبيقات عالية الطلب. على عكس أمريكا الشمالية ، حيث تستخدم Tesla معيار شحن الملكية الخاص بها ، يمكن لأصحاب Tesla Model 3 و Model Y في أوروبا استخدام محطات شحن CCS 2 مباشرة دون الحاجة إلى محول. ومع ذلك ، لا يزال بإمكان مالكي النموذج S و Model X الاتصال بمحطات CCS 2 باستخدام محول متوافق ، مما يضمن توافقًا أوسع في جميع أنحاء المنطقة.
موصل تشاديمو
تشاديمو هو نوع من موصل الشحن الكهربائي (EV) الذي تم تطويره في عام 2010 من قبل كونسورتيوم من شركات صناعة السيارات اليابانية ، بما في ذلك ميتسوبيشي ونيسان وتويوتا. كانت واحدة من أوائل المعايير السريعة للشحن ، القادرة على توفير الطاقة بسرعات تتراوح بين 50 إلى 100 كيلو واط ، مما جعلها لاعبًا رئيسيًا في الأيام الأولى من اعتماد EV.
على عكس موصلات CCS ، التي تتطلب فقط منفذ شحن إلكتروني واحد يقبل كل من شحن AC و DC ، تتطلب موصلات Chademo منفذ شحن منفصل متميزًا عن منفذ شحن AC. وهذا يعني أن EVs تتطلب منفذي شحن منفصلين.
في حين أن تشاديمو أصبحت أقل انتشارًا على مستوى العالم ، إلا أنها لا تزال تستخدم بشكل شائع في اليابان وفي بعض البلدان ، حيث تدعم العديد من المركبات من الشركات المصنعة اليابانية مثل نيسان وميتسوبيشي وتويوتا المعيار ؛ ومع ذلك ، حتى في هذه المناطق ، يتحول الاتجاه نحو CCS حيث يتم إصدار النماذج الأحدث.
بالنظر إلى المستقبل ، يشارك مجلس الكهرباء في تشاديمو والصين (CEC) في تطوير الجيل القادم مع معيار شحن EV فائقة الصب ، والتي انضم إليها الخبراء الدوليون من الأمريكتين وآسيا وأوروبا وأوقيانوسيا. من المتوقع أن تقود مبادرة الصناعة هذه الطريق نحو معيار مستقبلي منسق.
موصل GB/T DC
موصل GB/T DC هو المعيار الأساسي لشحن DC السريع في الصين. إنه يتميز بتصميم تسعة دبوسات ويدعم شحن المخرجات التي تتراوح من 50 كيلو واط إلى 350 كيلو واط ، مما يجعله متعدد الاستخدامات لمختلف حالات الاستخدام ، من محطات الشحن الحضرية إلى مناطق خدمة الطرق السريعة. تعمل أجهزة شحن GB/T DC الأكثر شيوعًا عند 250A ، وهي مناسبة لشحن المستوى 3 السريع.
تم تصميم موصلات GB/T DC على وجه التحديد للسوق الصينية ، ويعكس تركيز البلاد على كفاءة الطاقة وقابلية التوسع. فهي غير متوافقة مع موصلات GB/T AC ، والتي تتطلب تصميمات ثنائية المنفذ لل EVs الصينية. ومع ذلك ، يظل نظام GB/T فعالًا للغاية داخل السوق المحلي.
Tesla NACS موصل
معيار شحن أمريكا الشمالية (NACS) هو موصل شحن EV الخاص في Tesla ، والذي أصبح معيار الشحن المهيمن في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. من المتوقع أن يكون موصل NACS الذي تم تبنيه على نطاق واسع ، هو المعيار العالمي للمنطقة ، مع انتقال جميع الشركات المصنعة ومشغلي نقاط الشحن إلى NACS بحلول عام 2025.
تم تصميم موصل NACS ، الذي تم تصميمه لشحن عالي السرعة ، إلى ما يصل إلى 250 كيلو واط من الطاقة ، مما يجعله مناسبًا لمحطات الشحن السكنية والعامة على حد سواء. يتميز الموصل بخمسة دبابيس ، ويدعم إصدار AC النطاق الحالي من 15A إلى 48A ، في حين أن إصدار DC يمكنه التعامل مع ما يصل إلى 400A من التيار ، مما يوفر أقصى إخراج من 250 كيلو واط.
تعمل شبكة شحن Tesla في ثلاث مناطق رئيسية: أمريكا الشمالية (بما في ذلك اليابان وكوريا الجنوبية) وأوروبا (مع أوقيانوسيا وشرق آسيا) والبر الرئيسي للصين. في كل من هذه الأسواق ، تستخدم Tesla معايير شحن مختلفة. في الصين ، يستخدم Tesla معيار GB/T ، بينما في أمريكا الشمالية ، يكون موصل NACS هو الافتراضي. في أوروبا ، تم تجهيز مركبات Tesla إما موصل Type 2 (Mennekes) أو CCS Combo 2 ، مما يضمن التوافق مع البنية التحتية للشحن المحلي.
دور موصلات الشاحن في النظام البيئي EV
موصل الشاحن هو أكثر من مجرد قابس ؛ إنه جزء حاسم من البنية التحتية EV. من ضمان السلامة والكفاءة أثناء الشحن إلى تمكين التوافق عبر المركبات والمناطق المختلفة ، تلعب هذه الموصلات دورًا محوريًا في النظام البيئي EV. مع تطور المعايير واكتساب جهود التنسيق الزخم ، سيكون فهم هذه الموصلات ضروريًا لجميع أصحاب المصلحة في مساحة التنقل الكهربائي.
من خلال التعرف على أنواع موصلات شاحن EV المختلفة ، يمكنك ضمان تجربة شحن سلسة وفعالة ، سواء في المنزل أو أثناء التنقل.