مع تزايد شعبية السيارات الكهربائية، يُعدّ فهم أنواع محطات الشحن المختلفة أمرًا بالغ الأهمية لكلٍّ من مالكي هذه السيارات والشركات التي تُقدّم خدمات الشحن. تُصنّف شواحن السيارات الكهربائية إلى ثلاثة مستويات، وتختلف هذه المستويات فيما بينها في جوانب عديدة. ولكن بشكل عام، كلما ارتفع مستوى الشاحن، زادت الطاقة التي يُخرجها وزادت سرعة الشحن.
في هذا الدليل المفصل، سنستكشف المستويات الثلاثة لشواحن السيارات الكهربائية، وخصائصها، وكيفية اختيار محطة الشحن الأنسب لمختلف الاحتياجات.
قبل الخوض في تفاصيل كل مستوى من مستويات الشحن، من المهم فهمالعوامل الرئيسيةما يميزهم:
1. النوع الحاليتستخدم شواحن السيارات الكهربائية إما التيار المتردد (AC) أو التيار المستمر (DC). عادةً ما تكون شواحن التيار المتردد أبطأ، بينما توفر شواحن التيار المستمر أوقات شحن أسرع.
2. جهد الإدخاليشير هذا إلى الجهد المطلوب لتشغيل الشاحن، والذي يختلف باختلاف مستوى الشاحن والموقع الجغرافي.
3. طاقة الخرج: يُقاس هذا بالكيلوواط (kW)، ويشير إلى مقدار الطاقة التي يمكن للشاحن توفيرها للسيارة الكهربائية. ينتج عن زيادة الطاقة المُخرجة شحن أسرع.
4. متوسط وقت الشحنمتوسط الوقت اللازم لشحن بطارية السيارة الكهربائية من 0% إلى الشحن الكامل. يختلف هذا الوقت بناءً على مستوى الشاحن، وسعة بطارية السيارة، وعوامل أخرى مثل إمكانيات الشحن المدمجة في السيارة.
شواحن السيارات الكهربائية من المستوى الأول: الحل المنزلي الأساسي
تُعدّ شواحن المستوى الأول الخيار الأبسط والأكثر سهولة، حيث تستخدم مقبسًا كهربائيًا منزليًا قياسيًا بجهد 120 فولت تيار متردد في مناطق مثل أمريكا الشمالية. عادةً ما تُقدّم هذه الشواحن عند شراء سيارة كهربائية، ولا تتطلب أي تركيب خاص، مما يجعلها حلاً منخفض التكلفة لمالكي السيارات الكهربائية.
خصائص شواحن المستوى 1:
النوع الحالي:التيار المتردد (AC)
• جهد الإدخال120 فولت (مقبس كهربائي منزلي شائع)
· طاقة الخرج:من 1 إلى 1.8 كيلوواط
متوسط وقت الشحن:من 11 إلى 20 ساعة للشحن الكامل
رغم أن هذه الشواحن ملائمة للاستخدام المنزلي، إلا أنها الأبطأ. قد تستغرق عملية الشحن الكامل يومًا كاملًا تقريبًا، ما قد يكون غير مناسب لمن يقودون سياراتهم بكثرة أو لديهم رحلات طويلة. مع ذلك، تُعد شواحن المستوى الأول كافية لمن لديهم وقت فراغ كافٍ، كالشحن الليلي، أو لمن يستخدمون سياراتهم لرحلات يومية قصيرة. وتُعادل قدرة شحن المستوى الأول قدرة جهاز منزلي شائع، كآلة صنع السندويشات.
حالة الاستخدام المثالية:
• للاستخدام المنزلي للسائقين العرضيين:إذا كنت تقود لمسافات قصيرة يوميًا ولا تحتاج إلى شحن سريع، فقد يكون الشاحن من المستوى 1 كافيًا.
خيار منخفض التكلفة ولا يتطلب تركيبًابما أن معظم أجهزة الشحن من المستوى 1 تأتي مع السيارة وتتصل مباشرة بمأخذ كهربائي قياسي، فلا حاجة إلى تركيب إضافي أو أعمال كهربائية.
شواحن السيارات الكهربائية من المستوى الثاني: الخيار الأمثل للمنازل والشركات
تمثل شواحن المستوى الثاني ترقية كبيرة من حيث سرعة الشحن وقدرة الخرج. وهي تعمل بفولتيات أعلى من شواحن المستوى الأول، حيث تستخدم عادةً 208/240 فولت في أمريكا الشمالية، و230 إلى 400 فولت في أوروبا، وذلك حسب ما إذا كان النظام أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار.
خصائص شواحن المستوى الثاني:
النوع الحالي:التيار المتردد (AC)
• جهد الإدخال208/240 فولت (الولايات المتحدة) و230/400 فولت (أوروبا)
· طاقة الخرج: من 3 إلى 19.2 كيلوواط (الولايات المتحدة) وحتى 22 كيلوواط (أوروبا)
· متوسط وقت الشحنمن 3 إلى 8 ساعات للشحن الكامل
في الولايات المتحدة، تُستخدم شواحن المستوى الثاني بشكل شائع في كل من المنازل والمنشآت التجارية. بالنسبة للاستخدامات المنزلية، تعمل هذه الشواحن عادةً بجهد 240 فولت، بينما قد تستخدم المنشآت التجارية جهد 208 فولت. ومن أمثلة شواحن المستوى الثاني المنزلية ما يلي:شاحن منزلي من المستوى الثاني من إنجيت بليزروهو مصمم للشحن المنزلي السريع والموثوق. أما في الأماكن التجارية، فإنشاحن سيارات كهربائية من إنجيت فيجنيُعد خيارًا شائعًا لتوفير سرعة أكبر في إنجاز المهام في المناطق ذات الحركة المرورية العالية.
في أوروبا، تعمل شواحن المستوى الثاني عادةً بجهد 230 فولت للأنظمة أحادية الطور أو 400 فولت للأنظمة ثلاثية الطور، مما يسمح بشحن أسرع. ويمكن تركيب هذه الشواحن على الأعمدة أو الجدران، مما يجعلها مرنة ومناسبة لمختلف بيئات التركيب.
حالة الاستخدام المثالية:
• الاستخدام المنزلي للمسافرين يومياً:إذا كنت بحاجة إلى شحن سيارتك الكهربائية طوال الليل أو في غضون ساعات قليلة، فإن أجهزة الشحن من المستوى 2 توفر حلاً أسرع بكثير من المستوى 1.
الاستخدام التجاري لشحن البضائع في الأماكن العامة أو أماكن العملتعتبر أجهزة الشحن من المستوى الثاني مناسبة تمامًا للأماكن التي يترك فيها الناس سياراتهم متوقفة لعدة ساعات، مثل أماكن العمل ومراكز التسوق ومواقف السيارات العامة.
ميزات إضافية:
موصل عالميمعظم أجهزة الشحن من المستوى الثاني في أمريكا الشمالية مزودة بـموصل SAE J1772مما يجعلها متوافقة مع مجموعة واسعة من طرازات السيارات الكهربائية. هذا التوحيد القياسي يُسهّل العملية لكل من مالكي السيارات الكهربائية والشركات التي توفر محطات الشحن.
شواحن التيار المستمر السريعة (DCFC): أقصى درجات السرعة والطاقة
تُعدّ الشواحن السريعة بالتيار المستمر، والمعروفة أيضًا باسم شواحن DCFC أو شواحن المستوى 3، أسرع وأقوى الشواحن المتوفرة حاليًا. على عكس شواحن المستوى 1 و2 التي تستخدم التيار المتردد، تُوصل أنظمة DCFC التيار المستمر مباشرةً إلى بطارية السيارة، متجاوزةً بذلك مُحوّل التيار المتردد إلى تيار مستمر الموجود في السيارة. وهذا يُتيح الحصول على طاقة خرج أعلى بكثير وتقليل أوقات الشحن بشكل ملحوظ.
خصائص شواحن المستوى 3:
النوع الحالي:التيار المستمر (DC)
• جهد الإدخال:دائرة تيار متردد ثلاثية الأطوار بجهد 480 فولت (للتحويل إلى تيار مستمر)
· طاقة الخرج:من 50 إلى 400 كيلوواط
متوسط وقت الشحن:اشحن إلى 80% في أقل من 30 دقيقة
توجد أجهزة الشحن السريع بالتيار المستمر عادةً في استراحات الطرق السريعة، ومحطات شحن السيارات الكهربائية، وغيرها من المواقع التجارية ذات الحركة المرورية العالية حيث يكون إنجاز العمل بسرعة أمرًا ضروريًا.محطة الشحن السريع Injet Ampax من المستوى 3يُعد مثالاً رائعاً على شاحن عالي الأداء يوفر طاقة من 60 كيلوواط إلى 240 كيلوواط (قابلة للترقية إلى 320 كيلوواط)، مما يسمح للسائقين بإعادة الشحن بسرعة ومواصلة رحلتهم.
حالة الاستخدام المثالية:
· استراحات الطرق السريعة والمواقع التجارية:تُعد أجهزة الشحن من المستوى 3 مثالية للأماكن التي يحتاج فيها السائقون إلى شحن سريع، مثل الطرق السريعة أو المراكز التجارية المزدحمة.
عمليات الأسطولتستفيد الشركات التي تمتلك أساطيل من المركبات الكهربائية من تقنية الشحن السريع بالتيار المستمر، حيث يمكنها تقليل وقت التوقف عن العمل والحفاظ على المركبات على الطريق.
اعتبارات الصيانة:
على الرغم من أن أجهزة الشحن السريع بالتيار المستمر تتمتع بقدرة فائقة، إلا أن صيانتها قد تكون أكثر تعقيدًا من أجهزة الشحن من المستوى الأول والثاني. قد تستغرق إجراءات الصيانة التقليدية لأجهزة الشحن السريع بالتيار المستمر ما بين يومين إلى عشرة أيام، وهو ما قد يمثل تحديًا للشركات. ومع ذلك، توجد حلول مثل...Injet Ampaxتم تصميم هذه الأجهزة، المزودة بوحدات تحكم طاقة متطورة، لإجراء إصلاحات سريعة وفعالة، حيث يتم حل معظم المشكلات في أقل من 8 ساعات. (للمزيد من المعلومات →)
اختيار محطة شحن السيارات الكهربائية المناسبة
حلول الشحن المنزلي: المستوى 1 والمستوى 2
بالنسبة لشحن السيارات الكهربائية في المنزل، سيجد معظم المستخدمين أن شواحن المستوى الثاني توفر التوازن الأمثل بين التكلفة والأداء. توفر هذه الشواحن طاقة كافية لإعادة شحن السيارة الكهربائية بالكامل خلال الليل، وهو ما يُعد مثاليًا للسائقين الذين يستخدمون سياراتهم يوميًا. أما بالنسبة لمن يحتاجون إلى الشحن من حين لآخر أو يقطعون مسافات قصيرة يوميًا، فقد يكون شاحن المستوى الأول كافيًا.
حلول الشحن التجارية: المستوى 2 والمستوى 3
ينبغي على الشركات التي تقدم خدمات شحن السيارات الكهربائية النظر في استخدام مزيج من أجهزة الشحن من المستوى الثاني والثالث. تُعدّ أجهزة الشحن من المستوى الثاني مثالية للأماكن التي تُوقف فيها السيارات لفترات طويلة، مثل مراكز التسوق والفنادق وأماكن العمل. أما في المناطق ذات الحركة المرورية الكثيفة أو استراحات الطرق السريعة، فتُوفّر أجهزة الشحن من المستوى الثالث إمكانية الشحن السريع التي يتوقعها العملاء، مما يسمح لهم بالعودة إلى الطريق بسرعة.
الأسئلة الشائعة
ما هو الفرق الرئيسي بين شواحن المستوى 1 وشواحن المستوى 2؟
الفرق الرئيسي يكمن في سرعة الشحن والجهد. يستخدم المستوى الأول منفذًا قياسيًا بجهد 120 فولت (1-1.8 كيلوواط)، ويستغرق الشحن الكامل من 11 إلى 20 ساعة. أما المستوى الثاني فيستخدم جهد 240 فولت (حتى 19.2-22 كيلوواط) ويمكنه شحن السيارة الكهربائية بالكامل في غضون 3 إلى 8 ساعات فقط، مما يجعله مثاليًا للاستخدام المنزلي والتجاري اليومي.
هل يمكنني تركيب شاحن من المستوى الثالث (شاحن سريع للتيار المستمر) في المنزل؟
عموماً، لا. تتطلب شواحن المستوى 3 طاقة صناعية ثلاثية الأطوار عالية الجهد (480 فولت) وبنية تحتية متخصصة، وهي غير متوفرة في المنازل. للشحن المنزلي السريع، يُنصح باستخدام شاحن من المستوى 2 مثل...Injet Blazerوهو الحل الأكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.
هل تستخدم جميع السيارات الكهربائية نفس موصل الشحن؟
في أمريكا الشمالية، تستخدم معظم أجهزة الشحن من المستوى الأول والثاني موصل SAE J1772 (النوع 1)، بينما تستخدم تسلا معيار NACS. أما بالنسبة للمستوى الثالث، فتستخدم المركبات عادةً موصلات CCS أو CHAdeMO. وتوفر أجهزة الشحن Injet خيارات متنوعة للموصلات لضمان التوافق مع جميع طرازات السيارات الكهربائية تقريبًا على مستوى العالم.