"تحديث" شحن المركبات الكهربائية في المستقبل

مع الترويج التدريجي وتصنيع المركبات الكهربائية والتطور المتزايد لتكنولوجيا المركبات الكهربائية، أظهرت المتطلبات الفنية لمحطات شحن المركبات الكهربائية اتجاهاً ثابتاً، مما يتطلب أن تكون محطات الشحن قريبة قدر الإمكان من الأهداف التالية:

بالمقارنة مع بطاريات هيدروكسيد النيكل المعدني وبطاريات الليثيوم أيون ذات آفاق التطوير الواعدة، تتميز بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية بتقنياتها الناضجة، وتكلفتها المنخفضة، وسعتها الكبيرة، وخصائصها الجيدة في تتبع الحمل، وانعدام تأثير الذاكرة، إلا أنها تعاني أيضاً من مشكلة انخفاض الطاقة وقصر مدى القيادة بشحنة واحدة. لذا، في حال عدم قدرة البطاريات الحالية على توفير مدى قيادة أطول بشكل مباشر، فإن إمكانية شحنها بسرعة ستساهم، إلى حد ما، في حل مشكلة قصر مدى القيادة في المركبات الكهربائية.

في ظل سوق يشهد تعايش أنواع متعددة من البطاريات ومستويات جهد مختلفة، يجب أن تتمتع أجهزة الشحن المستخدمة في الأماكن العامة بالقدرة على التكيف مع أنظمة البطاريات المختلفة ومستويات الجهد المتنوعة. أي أن نظام الشحن يحتاج إلى مرونة في الشحن، وأن تتوافق خوارزمية التحكم في الشحن مع خصائص الشحن لأنظمة البطاريات المختلفة في المركبات الكهربائية المتنوعة، وأن يكون قادرًا على شحن أنواع مختلفة من البطاريات. لذلك، في المراحل الأولى من تسويق المركبات الكهربائية، ينبغي وضع سياسات وتدابير مناسبة لتوحيد واجهة الشحن ومواصفاتها واتفاقية التوافق بين أجهزة الشحن المستخدمة في الأماكن العامة والمركبات الكهربائية.

يُعدّ أداء بطاريات تخزين الطاقة ومستوى استخدامها من أهمّ التحديات التي تُعيق تطوير وانتشار المركبات الكهربائية. ويهدف تحسين أساليب الشحن الذكي للبطاريات إلى تحقيق شحن غير مُتلف، ومراقبة حالة تفريغها، وتجنّب التفريغ الزائد، وذلك بهدف إطالة عمرها وتوفير الطاقة. ويتجلّى تطوّر تقنيات الشحن الذكي في الجوانب التالية: تقنيات الشحن الذكي المُحسّنة، وأجهزة الشحن، ومحطات الشحن؛ وحساب طاقة البطارية وتوجيهها وإدارتها بذكاء؛ وتقنيات التشخيص والصيانة الآلية لأعطال البطاريات.

ترتبط مؤشرات استهلاك الطاقة في المركبات الكهربائية ارتباطًا وثيقًا بتكاليف تشغيلها. ويُعدّ خفض استهلاك الطاقة التشغيلية لهذه المركبات وتحسين جدواها الاقتصادية من العوامل الرئيسية التي تُسهم في تعزيز تصنيعها على نطاق واسع. أما بالنسبة لمحطات الشحن، فينبغي إعطاء الأولوية لأجهزة الشحن التي تتمتع بمزايا عديدة، مثل كفاءة تحويل الطاقة العالية وتكلفة الإنشاء المنخفضة، وذلك بالنظر إلى كفاءة تحويل الطاقة وتكلفة الإنشاء.

تماشياً مع متطلبات تصغير حجم الأنظمة الفرعية وتعدد وظائفها، فضلاً عن تحسين موثوقية البطارية ومتطلبات استقرارها، سيتم دمج نظام الشحن مع نظام إدارة طاقة المركبة الكهربائية ككل، بما في ذلك دمج ترانزستورات النقل، وكشف التيار، وحماية التفريغ العكسي، وما إلى ذلك. وبذلك، يمكن تحقيق حل شحن أصغر وأكثر تكاملاً دون الحاجة إلى مكونات خارجية، مما يوفر مساحة التخطيط للمكونات المتبقية في المركبات الكهربائية، ويقلل بشكل كبير من تكاليف النظام، ويحسن من كفاءة الشحن، ويطيل عمر البطارية.