ما هي أوضاع شحن السيارات الكهربائية وكيفية اختيار الوضع المناسب؟

تشير أنماط شحن المركبات الكهربائية إلى الطرق والمعايير المختلفة المستخدمة لشحن هذه المركبات. وتُحدد هذه الأنماط بشكل أساسي بنوع التوصيل الكهربائي، وسرعة الشحن، وإمكانيات الاتصال بين المركبة والشاحن.

المعيار الدوليIEC 61851-1يوضح نظام الشحن التوصيلي للمركبات الكهربائية أوضاع الشحن المحددة.

 

أربعة أنواع من أوضاع الشحن الدولية

 

الوضع 1: للاستخدام المنزلي والطوارئ

يتضمن الوضع الأول الشحن من مقبس كهربائي منزلي عادي دون أي اتصال بين السيارة والشاحن. ويستخدم عادةً سلك تمديد بسيط، ولا يوفر أي ميزات أمان ضد الصدمات الكهربائية. ونظرًا لمخاوف تتعلق بالسلامة، يُحظر هذا الوضع في العديد من المناطق.

الوضع 2: تعزيز السلامة والتحميل الزائد

في الوضع الثاني، يتم الشحن باستخدام كابل خاص مزود بوحدة تحكم مدمجة لضمان السلامة. يوفر هذا الكابل حماية من الصدمات الكهربائية، كما يسمح بالتواصل مع السيارة لإدارة عملية الشحن. يُستخدم الوضع الثاني عادةً للشحن المنزلي.

الوضع 3: شحن وتركيب أسرع للتيار المتردد

يستخدم هذا الوضع محطة شحن مخصصة أو صندوق حائط موصول مباشرة بمصدر الطاقة الكهربائية. وهو يوفر طاقة أعلى مقارنةً بالوضعين 1 و2، ويتضمن ميزات أمان مثل التواصل والتحكم بين الشاحن والمركبة. يُعتبر الوضع 3 الطريقة المُفضلة لمعظم السيارات الكهربائية، خاصةً في محطات الشحن العامة.

الوضع 4: الشحن والحماية الأسرع للتيار المستمر

يُعرف هذا النمط بالشحن السريع بالتيار المستمر، وهو النمط الرابع الذي يسمح بالشحن السريع عن طريق تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر في محطة الشحن بدلاً من السيارة نفسها، مما يوفر أوقات شحن أسرع بكثير، حيث يمكن للسيارة الكهربائية الوصول إلى 80% من الشحن في حوالي 30 دقيقة. توجد أجهزة الشحن من النمط الرابع عادةً في محطات الشحن العامة على طول الطرق السريعة.

كيف تؤثر أوضاع الشحن على سرعة شحن سيارتك الكهربائية؟

قوة الشاحن: الشواحن ذات الطاقة الأعلى تشحن بشكل أسرع.

بالنسبة للوضع 1، تبلغ طاقة الإخراج حوالي 1.4 كيلو واط، مما يجعلها أبطأ طريقة شحن.

إذا كنت تستخدم الوضع 2، فيمكن أن تصل طاقة الإخراج 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.

يوفر الوضع 3 نطاقًا واسعًا من مخرجات الطاقة، عادةً من 7.2 كيلو وات إلى 22 كيلو وات، وهو يزيد من طاقة الشحن بشكل كبير، كما أن الوضع 3 هو وضع الشحن الأكثر استخدامًا للشحن المنزلي.

يمكن استخدام الوضع 3 مع الطاقة المنزلية، وهو رخيص وسهل التركيب، ومناسب للأشخاص الذين لا يحتاجون إلى سرعة شحن عالية، وقد حظي أداؤه الممتاز من حيث التكلفة بإعجاب العديد من العائلات واشترته.

يُعرف الوضع الرابع أيضًا باسم الشحن السريع بالتيار المستمر، ويمكن أن تتراوح قدرة خرج الطاقة فيه من 50 كيلوواط إلى 350 كيلوواط أو أكثر. وهو أسرع طريقة شحن حاليًا، حيث يمكن شحن بعض السيارات الكهربائية إلى حوالي 80% من طاقتها في غضون 30 دقيقة.

ستطرح منصات الجهد العالي 800 فولت لمركبات الطاقة الجديدة للبيع في الصين في شهر أغسطس القادم.

سعة البطارية: تستغرق البطاريات الأكبر حجماً وقتاً أطول للشحن

تعتمد قوة السيارة الكهربائية بشكل أساسي على سعة البطارية، والتي تُقاس عادةً بالكيلوواط/ساعة (kWh). وكلما زادت سعة البطارية، زادت المسافة التي تقطعها السيارة بشحنة واحدة.

• المركبات الكهربائية الصغيرة: تبلغ سعة البطارية بشكل عام حوالي 20-40 كيلوواط ساعة، وهي مناسبة للتنقل داخل المدن.

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

•المركبات الكهربائية الكبيرة: تبلغ سعة البطارية عمومًا أكثر من 80 كيلوواط ساعة، وهي مناسبة للقيادة لمسافات طويلة.

تخيل لو كان لديك سيارة كهربائية بسعة بطارية 60 كيلوواط/ساعة ويتم شحنها باستخدام محطة شحن بقدرة 11 كيلوواط:
نظرياً: 60 كيلوواط ساعة / 11 كيلوواط = 5.45 ساعة، أي حوالي 5 ساعات و27 دقيقة يمكن شحن سيارتك الكهربائية بالكامل.
إذا كنت تستخدم مسدس شحن تيار مستمر بقوة 60 كيلو واط للشحن، فإن 60 كيلو واط ساعة / 60 كيلو واط = ساعة واحدة، يمكنك شحن سيارتك الكهربائية بالكامل في حوالي ساعة واحدة، مما يوفر أكثر من 80٪ من وقت الشحن.
ومع ذلك، ونظرًا لعوامل مثل كفاءة الشحن ونظام إدارة البطارية، فقد يكون وقت الشحن الفعلي أطول قليلاً.

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

 

عندما تكون حالة شحن البطارية منخفضة، يكون هناك مساحة فارغة أكبر لتعبئتها بالطاقة، مما يسمح بمعدل شحن أسرع.

يمكنك الحصول على شحن سريع إذا كانت نسبة شحن سيارتك الكهربائية أقل من 80%، وإلا فإن سرعة الشحن ستنخفض بسرعة.

ننصح بإبقاء مستوى شحن البطارية بين 20% و80% للشحن السريع لتلبية احتياجات السفر لمسافات قصيرة. أما إذا كنت بحاجة إلى السفر لمسافات طويلة، فننصح بإبقاء مستوى الشحن عند 100%.

درجة حرارة البيئة:

تؤثر درجات الحرارة على أداء البطارية وتُبطئ عملية الشحن. تتمتع معظم بطاريات السيارات الكهربائية بنطاق درجة حرارة مثالي، يتراوح عادةً بين 20 و30 درجة مئوية (68 و86 درجة فهرنهايت). ضمن هذا النطاق، يكون التركيب الكيميائي للبطارية ومقاومتها الداخلية مناسبين للشحن الفعال.

لكن لا داعي للقلق بشأن هذا، فبعض السيارات الكهربائية تسمح لك بتكييف البطارية مسبقًا إلى درجة حرارة مثالية قبل الشحن، خاصة في الظروف الجوية القاسية.

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

توجد العديد من بروتوكولات الشحن، مثل OCPP وISO 15118 وCHAdeMO وGB/T وTesla Supercharger وCCS (نظام الشحن المشترك) وغيرها. تختلف معايير البنية التحتية للشحن من منطقة لأخرى، مما يؤثر على اختيار بروتوكولات الشحن.

كيف تختار وضع الشحن المناسب لسيارتك الكهربائية؟

الشحن المنزلي والعام:

راجع دليل سيارتك لمعرفة 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 الأطوار وتحتاج إلى شحن أسرع، فإن الوضع 3 هو الخيار الأفضل.

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

سرعة الشحن:

حدد سرعة الشحن التي تحتاجها لسيارتك. شواحن المستوى 1 بطيئة ومناسبة للشحن الليلي، بينما توفر شواحن المستوى 2 سرعات شحن أسرع، مما يجعلها مثالية للاستخدام اليومي.

توفر أجهزة الشحن السريع DC (الوضع 4) شحنًا سريعًا، وغالبًا ما تصل إلى 80٪ من السعة في حوالي 30 دقيقة، ولكنها تستخدم عادة في الأماكن العامة.

التوافق:

تأكد من توافق الشاحن مع شاحن سيارتك. تحقق من الحد الأقصى لشدة التيار التي يمكن لسيارتك استيعابها، واختر شاحنًا يفي بهذا الشرط أو يتجاوزه.

•سيارة تسلا موديل 3: تدعم الشحن بالتيار المتردد من النوع 2 والنوع 3، بالإضافة إلى الشحن السريع بالتيار المستمر من النوع 4.

•فولكس فاجن ID.4: تدعم نظام الشحن المدمج CCS، وهي متوافقة مع كل من الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر.

•BYD Han: يدعم الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر وفقًا لمعيار GB/T.

موقع التركيب:

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

•الوضع 1 قديم وليس خياراً جيداً.

•الوضع 2 مناسب للاستخدام الداخلي ولكنه ليس آمناً بنفس القدر.

•الوضع 3 والوضع 4 هما أكثر أنواع الشحن شيوعًا الآن، ويعملان في الداخل والخارج.

 

عند اختيار طريقة الشحن، يجب مراعاة عوامل مثل الشاحن، ونوع سيارتك، ومكان الشحن. من الأفضل استشارة خبير أو مراجعة دليل سيارتك للتأكد من الشحن الآمن.

شدة التيار الكهربائي والقدرة الكهربائية:

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

يُطلق على الشحن بالتيار المستمر اسم الشحن السريع، والوضع 4 هو الوضع الأكثر شيوعًا للشحن السريع. يمكن لهذا المنفذ التعامل مع تيارات شحن أعلى بكثير، تتراوح غالبًا من 50 أمبير إلى 500 أمبير أو أكثر. وهذا يُمكّن من سرعات شحن سريعة تصل إلى مئات الكيلوواط.

يُستخدم الوضعان 2 و3 عادةً للشحن البطيء بالتيار المتردد. يقوم الشاحن الموجود في السيارة بتحويل طاقة التيار المتردد من محطة الشحن إلى طاقة تيار مستمر لشحن البطارية. يدعم هذان الوضعان عادةً تيارات شحن منخفضة، تتراوح بين 16 و32 أمبير.

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

ميزات ذكية:

تُقدّم بعض شواحن الوضع 3 أو الوضع 4 ميزات ذكية مثل الاتصال بشبكة Wi-Fi، وجدولة الشحن، وتتبع استهلاك الطاقة. تُوفّر هذه الميزات راحة إضافية وتوفيراً في التكاليف من خلال السماح لك بالشحن خلال ساعات انخفاض الطلب على الكهرباء.

تُقدّم المركبات الكهربائية في مختلف البلدان والمناطق خيارات شحن متنوعة لتلبية الاحتياجات المختلفة. ويُعدّ فهم هذه الخيارات أمراً بالغ الأهمية لشحن المركبات الكهربائية بكفاءة وسهولة.