ما هي أوضاع شحن السيارات الكهربائية وكيفية اختيارها؟

تشير أوضاع شحن المركبات الكهربائية إلى الطرق والمعايير المختلفة المستخدمة لشحنها. وتُحدد هذه الأوضاع أساسًا بنوع التوصيل الكهربائي، وسرعة الشحن، وقدرات الاتصال بين المركبة والشاحن.

"المعيار الدولي"IEC 61851-1' (نظام الشحن التوصيلي للمركبات الكهربائية) يوضح أوضاع الشحن المحددة.

 

أربعة أنواع من أوضاع الشحن الدولية

 

الوضع 1: للاستخدام المنزلي والطوارئ

الوضع الأول: الشحن من مقبس كهربائي منزلي عادي دون أي اتصال بين السيارة والشاحن. يستخدم هذا الوضع عادةً سلك تمديد بسيطًا، ولا يوفر ميزات أمان ضد الصدمات الكهربائية. ونظرًا لمخاوف السلامة، يُحظر هذا الوضع في العديد من المناطق.

الوضع 2: تعزيز السلامة والتحميل الزائد

في الوضع 2، يتم الشحن باستخدام كابل خاص مزود بصندوق تحكم مدمج لضمان السلامة. يوفر هذا الكابل حماية من الصدمات الكهربائية، ويتيح التواصل مع السيارة لإدارة عملية الشحن. يُستخدم الوضع 2 عادةً للشحن المنزلي.

الوضع 3: شحن وتركيب تيار متردد أسرع

يستخدم هذا الوضع محطة شحن مخصصة أو صندوقًا حائطيًا متصلًا بمصدر الطاقة. يتيح هذا الوضع توفير طاقة أعلى مقارنةً بالوضعين 1 و2، ويتضمن ميزات أمان مثل الاتصال والتحكم بين الشاحن والمركبة. يُعد الوضع 3 الطريقة المفضلة لمعظم السيارات الكهربائية، وخاصةً في حالات الشحن العام.

الوضع 4: أسرع شحن وحماية بالتيار المستمر

يُعرف الوضع 4 بالشحن السريع بالتيار المستمر، وهو يسمح بالشحن السريع بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر في محطة الشحن بدلاً من داخل السيارة، مما يوفر أوقات شحن أسرع بكثير، مما يسمح للسيارة الكهربائية غالبًا بالوصول إلى 80% من الشحن في حوالي 30 دقيقة. تتوفر شواحن الوضع 4 عادةً في محطات الشحن العامة على الطرق السريعة.

كيف تؤثر أوضاع الشحن على سرعة شحن سيارتك الكهربائية؟

قوة الشاحن: تعمل الشواحن ذات الطاقة الأعلى على الشحن بشكل أسرع.

بالنسبة للوضع 1، يبلغ خرج الطاقة حوالي 1.4 كيلو وات، مما يجعله أبطأ طريقة شحن.

إذا كنت تستخدم الوضع 2، فيمكن أن يصل خرج الطاقة إلى 3.3 كيلو وات، أي أسرع بنسبة 135% من الوضع 1. ويمكن لبعض أجهزة الشحن من المستوى 2 أن تصل إلى 36 كيلو وات أو أعلى.

يقدم الوضع 3 مجموعة واسعة من مخرجات الطاقة، عادةً من 7.2 كيلو وات إلى 22 كيلو وات، وهو يزيد من طاقة الشحن بشكل كبير، كما يعد الوضع 3 هو وضع الشحن الأكثر استخدامًا للشحن المنزلي.

يمكن للوضع 3 استخدام الطاقة المنزلية، وهو رخيص وسهل التركيب، ومناسب للأشخاص الذين لا يحتاجون إلى سرعة شحن عالية، وقد تم تفضيل أدائه الممتاز من حيث التكلفة وشرائه من قبل العديد من العائلات.

الوضع 4، المعروف أيضًا باسم الشحن السريع بالتيار المستمر، يُنتج طاقة تتراوح بين 50 و350 كيلوواط أو أكثر. يُعد هذا أسرع طريقة شحن حاليًا، حيث يُمكن شحن بعض السيارات الكهربائية إلى حوالي 80% من طاقتها في 30 دقيقة.

هناك منصات جهد عالي 800 فولت ومركبات طاقة جديدة سوف تطرح للبيع في الصين في أغسطس المقبل.

سعة البطارية: تستغرق البطاريات الأكبر حجمًا وقتًا أطول للشحن

تُحدَّد قوة السيارة الكهربائية بشكل أساسي بسعة البطارية، والتي تُقاس عادةً بالكيلوواط/ساعة. كلما زادت سعة البطارية، زادت المسافة التي تقطعها السيارة التي تعمل بشحنة واحدة.

• المركبات الكهربائية الصغيرة: تبلغ سعة البطارية عمومًا حوالي 20-40 كيلووات في الساعة، وهي مناسبة للتنقل في المناطق الحضرية.

• المركبات الكهربائية متوسطة الحجم: تبلغ سعة البطارية عمومًا حوالي 50-70 كيلووات ساعة، مع الأخذ في الاعتبار القيادة في المناطق الحضرية والضواحي.

•السيارات الكهربائية الكبيرة: سعة البطارية عادة ما تكون أكثر من 80 كيلووات في الساعة، وهي مناسبة للقيادة لمسافات طويلة.

تخيل أنك تمتلك سيارة كهربائية بسعة بطارية 60 كيلو وات في الساعة ويتم شحنها باستخدام كومة شحن بقدرة 11 كيلو وات:
من الناحية النظرية: 60 كيلووات ساعة / 11 كيلووات = 5.45 ساعة، أي حوالي 5 ساعات و27 دقيقة يمكن شحن سيارتك الكهربائية بالكامل.
إذا كنت تستخدم مسدس شحن تيار مستمر بقوة 60 كيلو وات للشحن، 60 كيلو وات في الساعة / 60 كيلو وات = 1 ساعة، فيمكنك شحن سيارتك الكهربائية بالكامل في حوالي ساعة واحدة، مما يوفر أكثر من 80% من وقت الشحن.
ومع ذلك، بسبب عوامل مثل كفاءة الشحن ونظام إدارة البطارية، قد يكون وقت الشحن الفعلي أطول قليلاً.

حالة الشحن: ستشحن البطارية ذات حالة الشحن المنخفضة (SOC) بشكل أسرع في البداية

 

عندما تكون قيمة SOC للبطارية منخفضة، يكون هناك مساحة فارغة أكبر للطاقة ليتم ملؤها، مما يسمح بمعدل شحن أسرع.

يمكنك الحصول على شحن سريع، إذا كانت شحنة البطارية في سيارتك الكهربائية أقل من 80%، أو ستقل سرعة الشحن بسرعة.

ننصح بالحفاظ على نسبة شحن البطارية بين ٢٠٪ و٨٠٪ للشحن السريع لتلبية متطلبات السفر لمسافات قصيرة. أما إذا كنت بحاجة للسفر لمسافات طويلة، فيُنصح بالحفاظ على نسبة شحن البطارية ١٠٠٪.

درجة حرارة البيئة:

يمكن أن تؤثر درجات الحرارة على أداء البطارية وتُقلل من سرعة الشحن. تتمتع معظم بطاريات السيارات الكهربائية بنطاق درجة حرارة مثالي، يتراوح عادةً بين ٢٠ و٣٠ درجة مئوية (٦٨ و٨٦ درجة فهرنهايت). ضمن هذا النطاق، تُساعد التركيبة الكيميائية للبطارية ومقاومتها الداخلية على الشحن بكفاءة.

ولكن لا داعي للقلق بشأن هذا، حيث تسمح لك بعض السيارات الكهربائية بضبط البطارية مسبقًا إلى درجة الحرارة المثالية قبل الشحن، خاصة في ظروف الطقس القاسية.

بروتوكول الشحن: يمكن لبروتوكولات الشحن المختلفة أيضًا أن تؤثر على سرعة الشحن.

هناك العديد من بروتوكولات الشحن، مثل OCPP، وISO 15118، وCHAdeMO، وGB/T، وTesla Supercharger، وCCS (نظام الشحن المشترك) وما إلى ذلك. وتتمتع المناطق المختلفة بمعايير مختلفة للبنية التحتية للشحن، مما يؤثر على اختيار بروتوكولات الشحن.

كيفية اختيار وضع الشحن المناسب لسيارتك الكهربائية؟

الشحن المنزلي والعامة:

راجع دليل سيارتك لتحديد أوضاع الشحن التي تدعمها. إذا كان لديك مصدر طاقة أحادي الطور ولا تحتاج إلى شحن سريع للغاية، فإن الوضع 2 أو الوضع 3 مناسبان. أما إذا كان لديك مصدر طاقة ثلاثي الطور وتحتاج إلى شحن أسرع، فإن الوضع 3 هو الخيار الأفضل.

توفر محطات الشحن العامة عادةً وضع الشحن 3 أو الوضع 4، مما يسمح بأوقات شحن أسرع.

سرعة الشحن:

حدد سرعة شحن سيارتك. شواحن المستوى 1 بطيئة ومناسبة للشحن الليلي، بينما توفر شواحن المستوى 2 سرعات شحن أعلى، مما يجعلها مثالية للاستخدام اليومي.

توفر شواحن التيار المستمر السريعة (الوضع 4) شحنًا سريعًا، وغالبًا ما تصل إلى 80% من السعة في حوالي 30 دقيقة، ولكنها تُستخدم عادةً في الأماكن العامة.

التوافق:

تأكد من توافق الشاحن مع شاحن سيارتك. تحقق من أقصى شدة تيار يمكن لسيارتك تحملها، ثم استخدم شاحنًا يفي بهذا الشرط أو يتجاوزه.

•Tesla Model 3: يدعم وضع الشحن 2 ووضع 3 بالتيار المتردد، بالإضافة إلى وضع الشحن السريع 4 بالتيار المستمر.

•فولكس واجن ID.4: يدعم نظام الشحن المشترك CCS، المتوافق مع الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر.

•BYD Han: يدعم الشحن AC و DC القياسي GB/T.

مكان التثبيت:

حدد مكان تركيب الشاحن. إذا كان في الهواء الطلق، فتأكد من أنه مقاوم للعوامل الجوية. ضع في اعتبارك المسافة بينك وبين محطة الشحن لتقليل تكاليف التركيب.

•الوضع 1 أصبح قديمًا وليس خيارًا جيدًا.

•الوضع 2 مناسب للاستخدام في الأماكن المغلقة ولكنه ليس آمنًا.

•الوضعان 3 و4 هما أكثر أنواع الشحن شيوعًا الآن، وهما يعملان في الداخل والخارج.

 

عند اختيار وضع الشحن، يجب مراعاة عوامل مثل الشاحن، وسيارتك، ومكان الشحن. من الأفضل استشارة خبير أو مراجعة دليل سيارتك للتأكد من أن عملية الشحن آمنة.

الأمبير والقدرة الكهربائية:

تحتوي المركبات الكهربائية عادةً على نوعين من منافذ الشحن: منافذ الشحن السريع ومنافذ الشحن البطيء. يدعم كل نوع وضع شحن مختلفًا.

يُطلق على الشحن بالتيار المستمر (DC) اسم الشحن السريع، ويُعدّ الوضع 4 هو الوضع الأكثر شيوعًا للشحن السريع. يتحمل هذا المنفذ تيارات شحن أعلى بكثير، تتراوح غالبًا بين 50 أمبير و500 أمبير أو أكثر. وهذا يُتيح سرعات شحن سريعة تصل إلى مئات الكيلوواط.

يُستخدم الوضعان 2 و3 عادةً للشحن البطيء للتيار المتردد. يُحوّل الشاحن المدمج في السيارة طاقة التيار المتردد من محطة الشحن إلى تيار مستمر لشحن البطارية. يدعم هذان الوضعان عادةً تيارات شحن أقل، تتراوح بين 16 أمبير و32 أمبير.

عادةً ما يكون الحد الأقصى لتيار الشحن محدودًا بشاحن السيارة المدمج ونظام الكهرباء المنزلي. إذا كنت ترغب في تحسين نظام الشحن وسرعة الشحن، فقد تحتاج إلى فني كهربائي لتقييم محطات الشحن لديك، وربما تحديثها.

الميزات الذكية:

توفر بعض شواحن الوضع 3 أو الوضع 4 ميزات ذكية مثل الاتصال بشبكة Wi-Fi، والجدولة، وتتبع الطاقة. توفر هذه الميزات راحة إضافية وتوفر التكاليف من خلال السماح لك بالشحن خارج أوقات الذروة.

في مختلف البلدان والمناطق، توفر المركبات الكهربائية أوضاع شحن متنوعة لتلبية احتياجات متنوعة. يُعد فهم هذه الأوضاع أمرًا بالغ الأهمية لضمان شحن فعال ومريح.