مع استمرار اكتساب السيارات الكهربائية (EVs) شعبية كبيرة، يعد فهم الأنواع المختلفة لمحطات الشحن أمرًا ضروريًا لكل من مالكي المركبات الكهربائية والشركات التي تقدم خدمات الشحن. يتم تصنيف شواحن السيارات الكهربائية إلى ثلاثة مستويات، وهذه المستويات الثلاثة لها اختلافات كثيرة في الأبعاد المختلفة. ومع ذلك، بشكل عام، كلما ارتفعت الدرجة، زادت الطاقة التي ينتجها الشاحن ويتم شحنه بشكل أسرع.
في هذا الدليل التفصيلي، سنستكشف المستويات الثلاثة لشواحن السيارات الكهربائية وخصائصها وكيفية اختيار محطة الشحن الأكثر ملاءمة لمختلف الاحتياجات.
قبل الغوص في تفاصيل كل مستوى من مستويات الشاحن، من المهم أن نفهمالعوامل الرئيسيةالتي تميزهم:
1. النوع الحالي: تستخدم شواحن السيارات الكهربائية إما التيار المتردد (AC) أو التيار المباشر (DC). عادةً ما تكون شواحن التيار المتردد أبطأ، بينما توفر شواحن التيار المستمر أوقات شحن أسرع.
2. جهد الإدخال: يشير هذا إلى الجهد المطلوب لتشغيل الشاحن، والذي يختلف حسب مستوى الشاحن والموقع الجغرافي.
3. انتاج الطاقة: يُقاس بالكيلووات (كيلووات)، ويشير هذا إلى مقدار الطاقة التي يمكن أن يوصلها الشاحن إلى السيارة الكهربائية. يؤدي إنتاج الطاقة الأعلى إلى شحن أسرع.
4. متوسط وقت الشحن: متوسط الوقت المستغرق لشحن بطارية السيارة الكهربائية من 0% إلى الشحن الكامل. ويختلف ذلك بناءً على مستوى الشاحن، وسعة بطارية السيارة، وعوامل أخرى مثل إمكانات الشحن الموجودة على متن السيارة.
شواحن EV من المستوى الأول: الحل المنزلي الأساسي
تعد أجهزة الشحن من المستوى 1 الخيار الأبسط والأكثر سهولة في الوصول إليها، وذلك باستخدام منفذ منزلي قياسي بجهد 120 فولت في مناطق مثل أمريكا الشمالية. عادةً ما يتم توفير أجهزة الشحن هذه عند شراء سيارة كهربائية، ولا تتطلب أي تركيب خاص، مما يجعلها حلاً منخفض التكلفة لأصحاب المركبات الكهربائية.
خصائص شواحن المستوى 1:
· النوع الحالي:التيار المتردد (التيار المتردد)
· جهد الإدخال: 120 فولت (منفذ منزلي مشترك)
· الطاقة الناتجة:1 إلى 1.8 كيلو واط
· متوسط وقت الشحن:من 11 إلى 20 ساعة مقابل الشحن الكامل
على الرغم من أن أجهزة الشحن هذه ملائمة للاستخدام المنزلي، إلا أنها أيضًا الخيار الأبطأ. يمكن أن يستغرق الشحن الكامل يومًا كاملاً تقريبًا، وهو ما قد يكون غير مريح للمستخدمين الذين يقودون سياراتهم بشكل متكرر أو يتنقلون لمسافات طويلة. ومع ذلك، فإن أجهزة الشحن من المستوى الأول كافية لأولئك الذين لديهم الكثير من أوقات التوقف عن العمل، مثل الشحن طوال الليل، أو لأولئك الذين يستخدمون سياراتهم في رحلات يومية قصيرة. قوة الشحن للمستوى 1 مماثلة لتلك الخاصة بالأجهزة المنزلية الشائعة، مثل صانع شطائر المطبخ.
حالة الاستخدام المثالية:
· الاستخدام المنزلي للسائقين العرضيين:إذا كنت تقود لمسافات قصيرة يوميًا ولا تحتاج إلى شحن سريع، فقد يكون الشاحن من المستوى 1 كافيًا.
· خيار منخفض التكلفة وعدم التثبيت: بما أن معظم أجهزة الشحن من المستوى 1 تأتي مع السيارة ويتم توصيلها مباشرة بمنفذ قياسي، فليست هناك حاجة إلى تركيب إضافي أو أعمال كهربائية.
شواحن السيارات الكهربائية من المستوى الثاني: الاختيار الفعال للمنازل والشركات
تمثل شواحن المستوى 2 ترقية كبيرة من حيث سرعة الشحن وإخراج الطاقة. وهي تعمل بجهد كهربائي أعلى من شواحن المستوى الأول، وعادةً ما تستخدم 208/240 فولت في أمريكا الشمالية، ومن 230 إلى 400 فولت في أوروبا، اعتمادًا على ما إذا كان النظام أحادي الطور أو ثلاثي الطور.
خصائص شواحن المستوى 2:
· النوع الحالي:التيار المتردد (التيار المتناوب)
· جهد الإدخال: 208/240 فولت (الولايات المتحدة) و230/400 فولت (أوروبا)
· انتاج الطاقة: من 3 إلى 19.2 كيلووات (الولايات المتحدة) وما يصل إلى 22 كيلووات (أوروبا)
· متوسط وقت الشحن: من 3 إلى 8 ساعات للشحن الكامل
في الولايات المتحدة، يتم استخدام أجهزة الشحن من المستوى 2 بشكل شائع في كل من الأماكن السكنية والتجارية. بالنسبة للتطبيقات السكنية، تعمل هذه الشواحن عادةً بجهد 240 فولت، بينما قد تستخدم المواقع التجارية 208 فولت. مثال على أجهزة الشحن السكنية من المستوى 2 هوشاحن منزلي إنجيت بليزر المستوى الثاني، وهو مصمم للشحن المنزلي السريع والموثوق. في البيئات التجارية،إنجيت فيجن شاحن EVيعد خيارًا شائعًا لتوفير تحول أسرع في المناطق ذات الازدحام الشديد.
في أوروبا، تعمل شواحن المستوى 2 غالبًا بجهد 230 فولت للأنظمة أحادية الطور أو 400 فولت للأنظمة ثلاثية الطور، مما يسمح بشحن أسرع. يمكن تركيب هذه الشواحن على أعمدة أو جدران، مما يجعلها مرنة لبيئات التثبيت المختلفة.
حالة الاستخدام المثالية:
· الاستخدام المنزلي للركاب اليومي:إذا كنت بحاجة إلى شحن سيارتك الكهربائية طوال الليل أو خلال بضع ساعات، فإن شواحن المستوى 2 توفر حلاً أسرع بكثير من المستوى 1.
· الاستخدام التجاري للشحن العام أو في مكان العمل: أجهزة الشحن من المستوى 2 مناسبة تمامًا للمواقع التي يترك فيها الأشخاص سياراتهم متوقفة لعدة ساعات، مثل أماكن العمل ومراكز التسوق ومواقف السيارات العامة.
ميزات إضافية:
· موصل عالمي: معظم أجهزة الشحن من المستوى 2 في أمريكا الشمالية تأتي مجهزة بـموصل SAE J1772مما يجعلها متوافقة مع مجموعة واسعة من موديلات السيارات الكهربائية. يعمل هذا التوحيد على تبسيط العملية لكل من مالكي المركبات الكهربائية والشركات التي تقدم محطات الشحن.
أجهزة الشحن السريعة ذات التيار المباشر (DCFC): الأفضل في السرعة والقوة
تعد أجهزة الشحن السريعة ذات التيار المباشر، والمعروفة أيضًا باسم DCFC أو أجهزة الشحن من المستوى 3، أسرع وأقوى أجهزة الشحن المتوفرة اليوم. على عكس أجهزة الشحن من المستوى 1 و2 التي تستخدم التيار المتردد، تقوم أنظمة DCFC بتوصيل التيار المباشر (DC) مباشرة إلى بطارية السيارة، متجاوزة محول التيار المتردد إلى التيار المستمر الموجود على متن السيارة. وهذا يسمح بمخرجات طاقة أعلى بكثير وتقليل أوقات الشحن بشكل كبير.
خصائص شواحن المستوى 3:
· النوع الحالي:العاصمة (التيار المباشر)
· جهد الإدخال:دائرة تيار متردد ثلاثية الطور بجهد 480 فولت (للتحويل إلى تيار مستمر)
· الطاقة الناتجة:50 إلى 400 كيلو واط
· متوسط وقت الشحن:اشحن حتى 80% في أقل من 30 دقيقة
عادةً ما توجد أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر في محطات استراحة الطرق السريعة ومحطات شحن المركبات الكهربائية وغيرها من المواقع التجارية ذات الحركة المرورية العالية حيث يكون التحول السريع أمرًا ضروريًا.محطة الشحن السريع Injet Ampax المستوى 3يعد مثالًا رائعًا للشاحن عالي الأداء الذي يوفر 60 كيلووات إلى 240 كيلووات (قابل للترقية إلى 320 كيلووات)، مما يسمح للسائقين بإعادة الشحن بسرعة ومواصلة رحلتهم.
حالة الاستخدام المثالية:
· استراحات الطرق السريعة والمواقع التجارية:تعتبر شواحن المستوى 3 مثالية للمواقع التي يحتاج فيها السائقون إلى تعبئة رصيد سريع، مثل الطرق السريعة أو المراكز التجارية المزدحمة.
· عمليات الأسطول: تستفيد الشركات التي لديها أساطيل من المركبات الكهربائية من مركبات الكربون الكلورية فلورية، حيث يمكنها تقليل وقت التوقف عن العمل وإبقاء المركبات على الطريق.
اعتبارات الصيانة:
على الرغم من أن أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر قوية بشكل لا يصدق، إلا أن صيانتها يمكن أن تكون أكثر تعقيدًا من أجهزة الشحن من المستوى 1 و2. يمكن أن تستغرق إجراءات الصيانة التقليدية لمركبات DCFCs من يومين إلى 10 أيام، وهو ما قد يمثل تحديًا للشركات. ومع ذلك، حلول مثلInjet Ampax، المجهز بوحدات تحكم الطاقة المتقدمة، تم تصميمه لإجراء إصلاحات سريعة وفعالة، مع حل معظم المشكلات في أقل من 8 ساعات. (لمعرفة المزيد →)
اختيار محطة شحن EV المناسبة
حلول الشحن المنزلي: المستوى 1 والمستوى 2
بالنسبة للشحن المنزلي، سيجد معظم المستخدمين أن شواحن المستوى 2 توفر أفضل توازن بين التكلفة والأداء. توفر أجهزة الشحن هذه طاقة كافية لإعادة شحن السيارة الكهربائية بالكامل طوال الليل، وهو مثالي للسائقين الذين يستخدمون سياراتهم يوميًا. بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون فقط إلى الشحن من حين لآخر أو لديهم عدد أميال يومي أقل، قد يكون الشاحن من المستوى 1 كافيًا.
حلول الشحن التجارية: المستوى 2 والمستوى 3
يجب على الشركات التي تقدم خدمات شحن المركبات الكهربائية أن تفكر في الجمع بين أجهزة الشحن من المستوى 2 والمستوى 3. تعتبر أجهزة الشحن من المستوى 2 ممتازة للمواقع التي يتم فيها ركن المركبات لفترات طويلة، مثل مراكز التسوق والفنادق وأماكن العمل. بالنسبة للمناطق ذات حركة المرور العالية أو محطات الاستراحة على الطرق السريعة، توفر أجهزة الشحن من المستوى 3 إمكانات الشحن السريع التي يتوقعها العملاء، مما يسمح لهم بالعودة إلى الطريق بسرعة.