الدليل الشامل لشحن مركبات الطاقة الكهربائية: نظرة شاملة كاملة
إن مركبات الطاقة الكهربائية (EVs) أكثر من مجرد اتجاه في المناظرة السيارية المتطورة بسرعة؛ إنها تمثل تحولًا حاسمًا نحو النقل المستدام. لا يزال العديد من أصحاب السيارات مرتبكين حول كيفية شحن مركباتهم الكهربائية. كيف يمكنني شحنها دون تلف البطارية؟ كيف يمكنني اختيار شاحن يوفر المال؟ هل يمكنني عدم شحنها إلى 100%؟ ما هي المحظورات عند استخدام الشاحن؟
فهم شحن مركبات الطاقة الكهربائية
يدور شحن مركبات الطاقة الكهربائية أساسًا حول تزويد حزمة البطارية بالطاقة. على عكس محطات الوقود التقليدية، تأتي محطات شحن مركبات الطاقة الكهربائية بأشكال وسرعات متنوعة، كل منها يلبي احتياجات ومواقف مختلفة.
أنواع الشحن:
- شحن المستوى 1: غالباً ما يُشار إليه باسم الشحن البطيء، يستخدم شاحنات المستوى 1 منفذًا منزليًا قياسيًا (120 فولت تيار متردد) وهو عادةً أبطأ الطرق. هي مثالية للشحن طوال الليل في المنزل أو في الأماكن التي لا يُطلب فيها شحن سريع.
- شحن المستوى 2: يستخدم شاحنات المستوى 2 مصدر طاقة تيار متردد بـ 240 فولت ويشحن بشكل أسرع بكثير من المستوى 1. يُستخدم عادةً في الإعدادات السكنية، والأماكن العملية، ومحطات الشحن العامة. يمكن لشاحنات المستوى 2 شحن معظم مركبات الطاقة الكهربائية بالكامل طوال الليل أو تقديم كمية كبيرة من الطاقة في بضع ساعات فقط.
- شحن DC السريع (المستوى 3): يتميز شاحنات DC السريعة، المعروفة أيضًا باسم الشحن السريع، بأقصر وقت شحن، حيث توفر عادةً 80% أو أكثر من سعة البطارية في حوالي 30 دقيقة. هذه الشاحنات تستخدم تيارًا مباشرًا (DC) وهي أساسية للسفر على مسافات طويلة والسيناريوهات ذات الطلب العالي.
كن حذرًا من تكيف عمود الشحن
سواء اخترت عمود شحن عام لمركبات الطاقة الكهربائية أو اخترت شراء شاحن EV منزلي، هذا مكان يجب الالتفات إليه. قد يختلف تصميم واجهة الشحن بين نماذج ومصنعي المركبات الكهربائية المختلفة. هذا يعتمد بشكل أساسي على تطابق الواجهة، وتطابق نطاق الجهد، وتطابق بروتوكول الاتصال بين المركبة وعمود الشحن.
1. نوع ومعيار واجهة الشحن: هناك عدة معايير رئيسية لواجهات الشحن عالميًا، مثل Type 2 في أوروبا، وSAE J 1772 في الولايات المتحدة، وCHAdeMO في اليابان، والنظام المدمج للشحن (CCS) في أوروبا وأمريكا الشمالية، وواجهة Supercharger الخاصة بـTesla. هذه المعايير تحدد عادةً شكل الواجهة وموقع الفتحات. معظم مركبات الطاقة الجديدة تستخدم واجهات شحن تتوافق مع المعايير الوطنية، لكن بعض العلامات التجارية أو النماذج لا تزال تستخدم واجهات خاصة. يجب على أصحاب السيارات فهم نوع واجهة الشحن لمركبتهم واختيار عمود الشحن أو الشاحن المناسب.
2. تطابق نطاق الجهد: قد يختلف نطاق جهد البطارية بين النماذج المختلفة. الجهد الشائع للشحن هو من 110 فولت إلى 230 فولت، لكن بعض أعمدة الشحن السريعة يمكن أن تصل إلى 500 فولت أو أعلى. لذا، عند اختيار عمود الشحن، يجب على أصحاب السيارات التأكد من أن نطاق جهد عمود الشحن يتطابق مع بطارية المركبة لتجنب أي خسائر غير قابلة للسيطرة.
3. تطابق بروتوكول الاتصال: بروتوكول الاتصال بين عمود الشحن والمركبة هو أيضًا عامل مهم يؤثر على التكيف. عند اختيار عمود الشحن، يجب على أصحاب السيارات الالتفات إلى ما إذا كان يدعم بروتوكول الاتصال القياسي الوطني لضمان سير عملية الشحن بسلاسة. فيما يلي عدة بروتوكولات اتصال شائعة لشحن مركبات الطاقة الكهربائية:
· OCPP (بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة): هذا بروتوكول إدارة عمود الشحن القياسي المفتوح، مصمم لتعزيز توافق أعمدة الشحن من مختلف الشركات المصنعة مع مركبات الطاقة الكهربائية المختلفة. يحدد OCPP كيفية تواصل محطات الشحن مع شبكات الشحن ويدعم وظائف مثل الرصد في الوقت الفعلي، والتحكم عن بعد، وتسجيل البيانات.
· CHAdeMO: هو بروتوكول اتصال للشحن السريع المباشر تم تطويره بشكل مشترك من قبل شركات يابانية. يُستخدم بشكل أساسي لدعم التواصل بين مرافق الشحن السريع (مثل محطات الشحن السريعة CHAdeMO) والمركبات الكهربائية المجهزة بواجهات شحن CHAdeMO.
· CCS (Combined Charging System): CCS هو معيار يجمع بين الشحن بالتيار المتردد والتيار المباشر، ويهدف إلى توحيد واجهات الشحن في أسواق أوروبا وأمريكا الشمالية. يدعم الشحن السريع ويسمح باستخدام نفس الواجهة للشحن بالتيار المتردد والتيار المباشر.
· Tesla Supercharger Protocol: لدى شركة تسلا شبكة شحن خاصة بها وبروتوكول اتصال يُسمى بروتوكول Tesla Supercharger. يدعم هذا البروتوكول التواصل للشحن السريع بين مركبات تسلا ومحطات الشحن الخاصة بها.
قد تكون هناك بروتوكولات فريدة لعلامات تجارية أو نماذج أخرى، مثل محطات الشحن الخارقة 5C لسيارات Ideal الصينية، والتي تكون متاحة حاليًا فقط لشحن نموذج Ideal MEGA. عند اختيار محطة شحن للسيارات الكهربائية أو شراء سيارة كهربائية، من المهم جدًا فهم توافق الشحن للنموذج وعدم الإغفال عن توافق هذه البروتوكولات الاتصالية.
هل يمكن شحن السيارات الكهربائية مباشرة إلى 100%؟
- يمكن للطريقة الصحيحة في الشحن أن تمدد عمر البطارية وتوفر تكاليف الشحن إلى حد ما. على سبيل المثال، أثناء الشحن السريع، لا يلزم مالكي السيارات الانتظار حتى يتم شحن البطارية بالكامل قبل إنهاء الشحن. عندما تصل البطارية إلى 80% أو 90%، يمكن النظر في إنهاء الشحن، لأن سرعة الشحن في المرحلة النهائية تتباطأ بشكل كبير، وقد يسبب الشحن الزائد ضررًا للبطارية.
- هناك حاليًا رأيان رئيسيان حول كمية الشحن: بعض الأشخاص يعتقدون أن الشحن إلى 80-90% يمكن أن يؤخر شيخوخة البطارية، بينما يقترح آخرون الشحن إلى 100% وتصريف البطارية لتحقيق أداء أقصى. في الواقع، كلا الرأيين لهما أساس علمي، لكن السيناريوهات التي ينطبقان عليها مختلفة.
- يشمل ممارسة الشحن إلى 80-90%، أو إيقاف الشحن عندما يصل الطاقة المتبقية إلى 20%، الصيانة الرئيسية للبطارية. في هذه الحالة، الحفاظ على البطارية ضمن النطاق 20-80% مفيد لصحتها. لأن داخل هذا النطاق، يتذبذب حالة الشحن (SOC) للبطارية بشكل أقل، مما يساعد على تجنب الإفراغ العميق والتخزين الكامل، وبالتالي يبطئ من شيخوخة البطارية.
- بالنسبة لبعض أنظمة إدارة البطاريات الجديدة، يمكن أن يساعد الشحن إلى 100% وتصريفه على تعزيز أداء البطارية بشكل أفضل. تشمل وظائف هذا النظام التوازن النشط للطاقة في البطارية لضمان بقاء حالة الشحن (SOC) لكل خلية بطارية متسقة. بهذه الطريقة، يمكن تعزيز أداء البطارية بشكل عام. وهذا أيضًا طريقة ضرورية لمركبات الطاقة الجديدة المجهزة ببطاريات فوسفات الحديد اللithium.
- تعتمد الطريقة الصحيحة في الشحن على سيناريو الاستخدام الخاص بك ووظيفة نظام إدارة البطارية. إذا كنت مهتمًا بطول عمر البطارية، فإن التحكم في مستوى الطاقة ضمن 20% إلى 80% خيار أفضل. لكن إذا كنت تسعى لتحقيق أداء أعلى للبطارية، فإن الشحن إلى 100% وتصريفها يناسبك أكثر.
6 احتياطات لشحن السيارات الكهربائية
1. يجب ألا يطول وقت الشحن كثيرًا: في الظروف الطبيعية، يمكن شحن السيارات الكهربائية بالكامل في 30 دقيقة إلى ساعة واحدة عبر الشحن السريع، ومن 4 إلى 8 ساعات عبر الشحن البطيء، ويشمل ذلك 1-2 ساعة من الشحن العائم. رغم أن معظم السيارات الكهربائية ومعدات الشحن تحتوي على وظيفة الإيقاف التلقائي عند الشحن الكامل، إلا أن الحفاظ على السيارة الكهربائية في حالة شحن لفترة طويلة قد يؤدي إلى بعض التأثيرات المحتملة.
2. مطابقة الشاحن: البطارية والشاحن غير متطابقين. إذا كان فولتية الشاحن منخفضة جدًا، فسيكون وقت الشحن أطول. إذا كان الجهد عاليًا جدًا ولم يكن هناك إيقاف تلقائي، فسيؤدي ذلك إلى شحن غير كافٍ أو شحن زائد.
3. تجنب الشحن في بيئات ذات درجات حرارة عالية جدًا: بطارية الطاقة للمركبات الكهربائية مناسبة للعمل في نطاق 0-40℃. في ظروف درجات حرارة عالية جدًا، إذا تم شحن البطارية في ذلك الوقت، فإن درجة حرارة البطارية ستكون مرتفعة جدًا وقد تحدث احتراق عفوي.
4. حاول عدم الشحن أثناء المطر: رغم أن محطات الشحن الحالية ومحطات الشحن في السيارات مصممة لتكون مقاومة للماء ومعزولة، إلا أن خطر الشحن يظل مرتفعًا نسبيًا عند هطول الأمطار.
5. لا تقم بفصل بندقية الشحن مباشرة أثناء الشحن: سواء كنت تشحن في المنزل أو خارج المنزل، يجب عليك إنهاء الشحن من خلال شاشة التحكم المركزي في السيارة أو محطة الشحن، ثم فصل بندقية الشحن. سحب بندقية الشحن مباشرة قد يسبب ضرراً لنظام شحن السيارة.
6. لا تشحن باستخدام أسلاك طائرة أو أسلاك قفز: لأسباب مختلفة، قد يلجأ بعض مالكي السيارات الكهربائية إلى استخدام أسلاك طائرة أو أسلاك قفز للشحن عند استخدام شاحنات المنزل. هذا السلوك يشكل خطراً على السلامة وقد يؤدي إلى حدوث قصر دائرة وانفجار عفوي.
الخاتمة
شحن السيارة الكهربائية ليس أمراً بسيطاً مثل توصيل مصدر طاقة، لكنه طالما تم بطريقة معيارية وعقلانية، فمن المحتمل عدم حدوث مشكلات كبيرة. إذا كان لديك أي أسئلة أو اقتراحات، فيرجى التواصل معنا.
