تُقدم السيارات الكهربائية بديلاً أنظف للسيارات التقليدية، لكن عملية التزود بالوقود تختلف. فبدلاً من مضخات الوقود، يعتمد سائقو السيارات الكهربائية على محطات الشحن. ولكن كيف تُوصل هذه المحطات الطاقة فعليًا إلى بطارية سيارتك؟ إن فهم أساسيات مستويات الشحن، وأنواع الطاقة (التيار المتردد مقابل التيار المستمر)، وكيفية ارتباطها بأنواع مختلفة من...محطات شحن السيارات الكهربائية- سواء كان ذلك شخصيًاشاحن سيارة منزلي، وحدة في العمل (محطة شحن تجارية)، أو شاحن سريع على الطريق السريع (محطة شحن عامة للسيارات الكهربائية) - مفتاحٌ للتنقل بفعالية في عالم السيارات الكهربائية. تُفصّل هذه المقالة تقنية شحن السيارات الكهربائية.
1. الشحن من المستوى الأول: الشحن المنزلي الأساسي
دعوى:يستخدم الشحن من المستوى الأول مقبسًا كهربائيًا منزليًا قياسيًا بجهد ١٢٠ فولت، وهو نفس النوع المستخدم للمصابيح أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة. لا يتطلب تركيبًا خاصًا، بل يستخدم سلك الشحن المرفق عادةً مع السيارة الكهربائية.
كيف يعمل:يقوم بتوصيل طاقة التيار المتردد (تيار متردد) مباشرة من المنفذ إلى الشاحن الموجود على متن السيارة الكهربائية، والذي يقوم بعد ذلك بتحويلها إلى تيار مستمر (دي سي) لتخزينها في البطارية.
أداء:هذه هي الطريقة الأبطأ، وعادةً ما تضيف مسافة تتراوح بين 4 و5 أميال فقط في الساعة. ورغم بطء هذه الطريقة، إلا أنها قد تكون كافية للشحن الليلي للسيارات الهجينة القابلة للشحن أو السيارات الكهربائية ذات البطاريات الأصغر، خاصةً مع الاستفادة من أسعار الكهرباء المنخفضة خارج أوقات الذروة. [رابط خارجي بديل: رابط لخطة أسعار الاستخدام لشركة خدمات محلية، مثل سنتر بوينت طاقة أو أوستن طاقة].
2. الشحن من المستوى الثاني: المعيار للمنازل والعديد من الأماكن العامة
دعوى:المستوى الثاني هو أكثر أنواع الشحن شيوعًا في المنازل والعديد من الأماكن العامة/التجارية. يوفر سرعة أعلى بكثير من المستوى الأول، مما يجعله عمليًا للاستخدام اليومي.
كيف يعمل:يستخدم المستوى الثاني دائرة كهربائية مخصصة بجهد ٢٤٠ فولت (تشبه الموقد أو المجفف الكهربائي) لتوصيل طاقة تيار متردد أعلى إلى شاحن السيارة الكهربائية المدمج. يتطلب التركيب الاحترافي من كهربائي مرخص لدائرة الـ ٢٤٠ فولت ومحطة الشحن نفسها. تشمل الإعدادات الشائعة:شواحن مثبتة على الحائطتم تركيبها في المرائب.
أداء:عادةً ما يضيف مدىً يتراوح بين 25 و30 ميلاً في الساعة (مع أن هذا يختلف باختلاف السيارة وقوة الشاحن)، مما يسمح لمعظم السيارات الكهربائية بالشحن الكامل طوال الليل (4-10 ساعات).شاحن منزلي بقوة 7 كيلو واتيقع ضمن هذه الفئة، حيث يوفر توازنًا جيدًا بين السرعة والمتطلبات الكهربائية للإعدادات السكنية.
3. الشحن من المستوى 3 (الشحن السريع بالتيار المستمر): أقصى سرعة للطريق
دعوى:يوفر المستوى 3، أو الشحن السريع بالتيار المستمر (دي سي إف سي)، أسرع سرعات الشحن، وهو مصمم في المقام الأول للتزود بالوقود السريع أثناء الرحلات الطويلة أو للسائقين الذين يحتاجون إلى إعادة تعبئة سريعة.
كيف يعمل:بخلاف المستويين ١ و٢، تتجاوز محطات دي سي إف سي محول التيار المتردد إلى تيار مستمر المدمج في السيارة الكهربائية. فهي مزودة بمحولات قوية.داخل المحطة نفسهاتستقبل الطاقة المترددة من الشبكة، وتحولها إلى طاقة تيار مستمر عالي الجهد، ثم توصلها مباشرةً إلى بطارية السيارة الكهربائية. هذا التوصيل المباشر للتيار المستمر هو مفتاح سرعتها.
أداء:يمكن لـ دي سي إف سي إضافة مدى يصل إلى 200 ميل (أو الوصول إلى حوالي 80% من سعة البطارية) في غضون 20-60 دقيقة فقط، وذلك حسب طاقة المحطة (التي تتراوح من 50 كيلوواط إلى 350 كيلوواط أو أكثر) وقدرات المركبة. تتوفر هذه المركبات حصريًا تقريبًا فيمحطات شحن السيارات الكهربائية العامةوبعضمحطات شحن السيارات الكهربائية التجاريةبسبب تكلفتها العالية ومتطلبات الطاقة المعقدة (غالبًا 480 فولت +).
4. الشحن بالتيار المتردد مقابل الشحن بالتيار المستمر: فهم تدفق الطاقة
دعوى:الفرق الأساسي يكمن في مكان حدوث التحويل من التيار المتردد (طاقة الشبكة) إلى التيار المستمر (طاقة البطارية).
الشحن بالتيار المتردد (المستوى 1 والمستوى 2):تُزوّد محطة الشحن السيارة بالطاقة المترددة. ويتم التحويل إلى تيار مستمر.داخل السيارةباستخدام شاحنها المدمج. السرعة محدودة بقدرة كلٍّ من المحطة والشاحن المدمج للسيارة (عادةً من 7 كيلوواط إلى 19 كيلوواط).
شحن التيار المستمر (المستوى 3):تقوم محطة الشحن بإجراء تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمرخارجيابفضل محولاتها المدمجة القوية، تُوصل طاقة التيار المستمر مباشرةً إلى البطارية، متجاوزةً شاحن السيارة الأبطأ. هذا يسمح بتوصيل طاقة أعلى بكثير وسرعات شحن أسرع. [رابط خارجي: رابط لمقال أو فيديو يشرح الشحن بالتيار المتردد مقابل الشحن بالتيار المستمر بمزيد من التفصيل].
5. كيف تُطبّق التكنولوجيا على محطات شحن السيارات الكهربائية المنزلية
دعوى: محطات شحن السيارات الكهربائية المنزليةتستخدم بشكل أساسي تقنية المستوى 1 (منفذ أساسي) أو المستوى 2 (تيار متردد مخصص 240 فولت). المستوى 2، غالبًا عبرشاحن مثبت على الحائطأو محددشاحن منزلي بقوة 7 كيلو واتتُعدّ هذه الطريقة المُفضّلة لدى مُعظم مُلّاك المنازل نظرًا لسرعة شحنها العملية للاستخدام الليلي. أما الشحن السريع بالتيار المستمر (المستوى 3) فهو غير مُناسب للتركيبات السكنية نظرًا لاستهلاكه المُفرط للطاقة وتكلفته العالية.
6. كيف تُطبّق التكنولوجيا على محطات شحن السيارات الكهربائية العامة
دعوى: محطات شحن السيارات الكهربائية العامةتُقدّم مجموعة متنوعة من التقنيات لتلبية احتياجات مُختلفة. ستجد شواحن التيار المتردد من المستوى الثاني في الأماكن التي يركن فيها الناس سياراتهم لفترات طويلة (مراكز التسوق، الحدائق، الفنادق)، وشواحن التيار المستمر السريعة من المستوى الثالث على طول الطرق السريعة وفي المراكز الحضرية للتزود السريع بالوقود أثناء السفر. يُعدّ توافر محطات شحن عامة موثوقة، وخاصةً شواحن التيار المستمر السريعة، أمرًا بالغ الأهمية لتمكين السفر لمسافات طويلة بالسيارات الكهربائية.
7. كيف تُطبّق التكنولوجيا على محطات الشحن التجارية
دعوى: محطات الشحن التجاريةفي أماكن العمل، ومواقع البيع بالتجزئة، ومستودعات أساطيل المركبات، والوحدات السكنية متعددة الوحدات، يُنشرون مستويات مختلفة بشكل استراتيجي بناءً على حالة الاستخدام. قد تُوفر أماكن العمل في المقام الأول شحنًا بالتيار المتردد من المستوى الثاني للموظفين الذين يقضون أوقاتهم في ركن المركبات طوال اليوم. قد تُوفر مواقع البيع بالتجزئة شحنًا بالتيار المتردد من المستوى الثاني كميزة إضافية، أو شحنًا بالتيار المستمر من المستوى الثالث لجذب العملاء الذين يتوقفون بسرعة. قد تستخدم مستودعات الأساطيل مزيجًا من الخيارات، بما في ذلك شواحن تيار مستمر قوية محتملة لسرعة تجهيز المركبات. يعتمد الاختيار على احتياجات المستخدم، وأوقات الانتظار، وأهداف العمل.
8. دور الشاحن الموجود على متن السيارة (للشحن بالتيار المتردد)
دعوى:عند استخدام شحن التيار المتردد من المستوى 1 أو المستوى 2، تكون سرعة الشحن القصوى محدودة ليس فقط بمخرجات محطة الشحن ولكن أيضًا بتصنيف الطاقة للسيارة الكهربائيةشاحن على متن الطائرةعلى سبيل المثال، حتى لو كانت محطة المستوى الثاني قادرة على توفير 11 كيلوواط، فإن شاحن السيارة المدمج لا يقبل سوى 7 كيلوواط، مما يعني أن سرعة الشحن ستكون محدودة بـ 7 كيلوواط. يُعد هذا عاملاً مهمًا يجب على مالكي السيارات الكهربائية فهمه عند تقييم أوقات الشحن.
فهم كيفمحطات شحن السيارات الكهربائيةيتلخص العمل في فهم مستويات الشحن المختلفة والتمييز بين طاقة التيار المتردد والتيار المستمر. يوفر المستوى 1 شحنًا أساسيًا وبطيئًا عبر منفذ قياسي. يوفر المستوى 2 شحنًا أسرع للتيار المتردد عبر دائرة مخصصة بجهد 240 فولت، وهو المعيار لـمحطات شحن السيارات الكهربائية المنزلية(غالبا ما تستخدمشواحن مثبتة على الحائطمثل الشائعشاحن منزلي بقوة 7 كيلو وات) وشائع في العديد من الأماكن العامة/التجارية. يوفر المستوى 3 (الشحن السريع بالتيار المستمر) أعلى السرعات من خلال تزويد البطارية بالطاقة المباشرة، متجاوزًا محول التيار الكهربائي المدمج في السيارة، ويوجد بشكل أساسي فيمحطات شحن السيارات الكهربائية العامةوبعضمحطات شحن السيارات الكهربائية التجاريةإن معرفة هذه الأساسيات التقنية تساعد المستخدمين على اختيار المنتج المناسبشاحن سيارة منزلي، واستخدام البنية التحتية العامة بشكل فعال، وتقدير التكنولوجيا التي تمكن من إعادة تزويد المركبات الكهربائية بالوقود بشكل مريح وفعال في جميع أنحاء تكساس وخارجها.
