مستويات شواحن السيارات الكهربائية

على غرار شحن هاتفك، هناك طرق مختلفة متاحة لشحن السيارة الكهربائية.1

يلعب إخراج الشاحن دوراً أساسياً في أوقات الشحن.

يختار بعض السائقين تركيب شاحن منزلي حتى يتمكنوا من توصيل سيارتهم الكهربائية في الليل أو أثناء العمل؛ بينما يستخدم آخرون محطات شحن السيارات الكهربائية العامة.

المستوى 1

يتم تصنيف مستويات شحن السيارات الكهربائية إلى ثلاثة مستويات: المستوى 1 و 2 و 3 (والذي يُعرف أيضاً باسم الشحن السريع بالتيار المستمر أو الشحن السريع من تسلا). يتميز الشاحن من المستوى الأول بقابس يشبه القابس الموجود في معظم أسلاك الطاقة في المنازل، ويتصل طرفه الآخر مباشرةً بمنفذ شحن السيارة الكهربائية، ويستخدم سائقو السيارات الكهربائية هذه الشواحن عادةً للشحن في المنزل أو العمل أو الأماكن العامة.

تعمل أجهزة الشحن من المستوى 1 على 120 فولت، مما يجعلها متوافقة مع العديد من الدوائر الكهربائية السكنية الحالية. يمكنك بسهولة تركيب أحدها في المرائب ومرآب السيارات ومواقف السيارات في المجمعات السكنية أو الوحدات السكنية أو أماكن العمل؛ بالإضافة إلى أنها متوفرة في المطارات أو الفنادق أو المطاعم أو مراكز التسوق!

تضيف شواحن المستوى 1 عادةً حوالي خمسة أميال إلى مدى السيارة الكهربائية في الساعة، مما يجعلها كافية لمعظم الركاب أو القيام بالمهام في السيارة الكهربائية، ولكنها قد لا توفر سرعات شحن كافية للتنقلات الطويلة.

ومع ذلك، هناك عيوب مرتبطة بمنافذ الشحن من المستوى 1؛ فمعظم سائقي السيارات الكهربائية يختارونها فقط عندما تكون متوفرة ويسمح الوقت بذلك. فهي بطيئة ومكلفة وتستغرق أكثر من 24 ساعة لإعادة الشحن الكامل، مما يعني أن معظمهم سيختارون منافذ المستوى 2 عندما يكون ذلك ممكناً.

يتمثل أحد القيود الرئيسية لأجهزة الشحن من المستوى الأول في افتقارها إلى إمكانات الاتصال بالشبكة؛ حيث لا يمكن للسائقين تحديد موقعها من خلال تطبيق ولا يستفيدون من العديد من الإمكانات التي تتمتع بها أجهزة الشحن من المستوى الثاني المتصلة بالشبكة.

توجد حلول لكل من هاتين المشكلتين: أصبحت شواحن السيارات الكهربائية من المستوى 2 شائعة بشكل متزايد في الأماكن السكنية وأماكن العمل وهي أسرع بكثير من شواحن المستوى 1، وتعمل عادةً من منافذ التيار المتردد من 208 فولت إلى 240 فولت في أمريكا الشمالية ومنافذ التيار المتردد 230/400 فولت في أوروبا. حتى أن بعضها مزود بميزات اتصالات متقدمة مثل التحكم في الوصول ونقاط البيع وموازنة الأحمال ومراقبة الطاقة التي تجعل هذه الوحدات حلاً ممتازاً للمساكن متعددة الوحدات وأماكن العمل التي تضم عدة مستخدمين للوحدات حيث يمكن أن تكون إدارة الشحن ضرورية لعمليات التشغيل الفعالة.

المستوى 2

توفر شواحن السيارات الكهربائية من المستوى 2 شحن السيارات الكهربائية بسرعة تصل إلى أربعة أضعاف سرعة أي من طرق الشحن الأبطأ، حيث تصل سرعتها إلى 25 ميلاً في الساعة. في المنزل، غالباً ما يتم تركيب هذه الشواحن في المرائب أو بالقرب من أماكن وقوف السيارات في الممرات. ولتشغيلها على هذا المستوى، يجب أن يكون منفذ مخصص بجهد 240 فولت على دائرة منفصلة تماماً (لا يمكن لمجفف الملابس الكهربائي أو مجموعة المطبخ استخدام هذا المنفذ)؛ ويمكن لفنيي الكهرباء المرخصين تركيب واحد باستخدام الدوائر الكهربائية المنزلية الحالية، ولكن لتحقيق الأداء الأمثل، سيكون من الحكمة تركيب واحد بدائرة صندوق قواطع خاصة به.

يتضمن الشحن من المستوى الأول توصيل جهاز EVSE، أو جهاز تزويد السيارة الكهربائية، بمقبس حائط منزلي قياسي بجهد 120 فولت. يأتي شاحن EVSE بشكل قياسي في كل سيارة كهربائية هجينة ويمكن استخدامه في العديد من المواقف مثل العمل والمنزل. يضيف الشاحن من المستوى 1 عادةً حوالي 3.5 إلى 6.5 أميال من المدى لكل ساعة شحن حسب حجم البطارية والوقت المستغرق في الشحن.

بالنسبة إلى سائقي السيارات الكهربائية (EV) الذين يرغبون في زيادة المدى اليومي أو يرغبون في الاستغناء عن البنزين بالكامل، قد يكون الاستثمار في شاحن سيارة كهربائية من المستوى 2 مفيداً. على الرغم من أن هذا الاستثمار ليس ضرورياً لجميع السائقين، إلا أنه يمكن أن يقلل من القلق بشأن المدى الذي يمكن أن تقطعه السيارة الكهربائية مع المساعدة في معالجة المخاوف اللوجستية أثناء انتقالهم إلى التنقل باستخدام السيارات الكهربائية بالكامل.

تختلف أجهزة الشحن من المستوى 2 عن المستوى 1 من حيث أنها تستخدم نظام 240 فولت الذي يوفر تياراً أعلى للبطارية، وعادةً ما يصل إلى 80 أمبير أو ما يقرب من 6.0 كيلوواط من الطاقة (قد يختلف ذلك اعتماداً على كيفية عمل الشاحن الداخلي لسيارتك الكهربائية، لذا يُرجى الرجوع إلى دليل المالك للحصول على التفاصيل). توفر هذه الشحنات طاقة كافية لمعظم السيارات الكهربائية لإعادة الشحن في غضون أربع ساعات، ولكنها قد لا تلبي احتياجات الشحن لسيارات مثل سيارة تسلا موديل 3 التي تتطلب طاقة تزيد عن 100 ميل في غضون ساعة.

مثل نظيراتها من المستوى 1، يمكن أيضاً توصيل شواحن المستوى 2 بشبكة وإدارتها عبر تطبيق، مما يوفر راحة أكبر للسائقين الذين يحتاجون إلى مدى إضافي. كما أنها تُمكِّن مالكي المحطات من تتبع تقارير الاستخدام لاتخاذ قرارات عمل أكثر استنارة.

المستوى 3

سرعان ما أصبحت شواحن السيارات الكهربائية من المستوى 3 بمثابة شاحن السيارات الكهربائية السريع، مما يسهل العثور عليها في جميع أنحاء المدينة أكثر من أي وقت مضى. تعمل شواحن المستوى 3 بجهد 480 فولت أو 1000 فولت، ويمكنها إضافة أميال إلى بطارية السيارة الكهربائية بسرعة في نفس الوقت الذي تستغرقه السيارة التي تعمل بالبنزين لملء خزان الوقود - كما هو الحال في محطات الاستراحة على الطرق السريعة ومواقف السيارات في مراكز التسوق والمطاعم/الفنادق/مراكز التسوق وغيرها. وهي تبدو مشابهة لمنافذ الحائط العادية ولكنها توفر ما يصل إلى 25 كيلوواط - مما يضيف 100-250 ميلاً في 30 دقيقة!

على الرغم من أن تآكل بطارية السيارة الكهربائية المشحونة بمعدلات المستوى الثالث على المدى الطويل أمر قابل للنقاش، إلا أن المحطات العامة تجعل الشحن من المستوى الثالث متاحاً ومريحاً للغاية عند القيادة في جميع أنحاء المدينة.

قد لا يكون التركيب المنزلي لشاحن من المستوى الثالث هو الخيار الأكثر اقتصاداً؛ فعادةً ما يكلف التركيب النموذجي عدة آلاف من الدولارات اعتماداً على عوامل مثل مواصفات الشاحن ومتطلبات التركيب المادي والتحديثات الكهربائية بالإضافة إلى برامج الخصم والحوافز المحلية التي يمكن أن تعوض النفقات المتكبدة من خلال سرعات الشحن الأسرع.

على الرغم من وجود أنواع مختلفة لشحن السيارات الكهربائية، إلا أن المستويات الثلاثة التي حددتها جمعية مهندسي السيارات (SAE) تظل هي الأكثر شيوعاً. يمكنك معرفة المزيد من خلال زيارة مدونتنا التي نشرح فيها مستويات شحن السيارات الكهربائية بمزيد من التعمق. بغض النظر عن شكل الشحن الذي يختارونه، يجب على كل مالك سيارة كهربائية أن يطرح على نفسه بعض الأسئلة الرئيسية لتحديد الطريقة المثالية. كجزء من استعداداتك، من المستحسن أن يفهم السائقون كيفية تناسب خيارات الشحن المختلفة مع بعضها البعض لمنح السائقين أقصى قدر من المرونة في حياتهم اليومية وخطط سفرهم. يفضل بعض مالكي السيارات الكهربائية الشحن ليلاً في المنزل أو المكتب، بينما يختار آخرون محطات الشحن السريع عند القيام برحلات مهمة.

الشواحن السريعة

أجهزة شحن البطاريات هي أجهزة تستخدم لتوفير الكهرباء لبطاريات السيارات الكهربائية (EV) القابلة لإعادة الشحن بمعدلات شحن عالية. تقوم محولات التيار المتردد إلى تيار مستمر بتحويل طاقة التيار المتردد، مما يسمح بإعادة شحن البطارية بسرعة. هناك أنواع مختلفة من أجهزة الشحن المصممة خصيصاً لمركبات أو تطبيقات معينة.

يتم توصيل شواحن المستوى 1 مباشرةً بمنافذ 120 فولت القياسية ويمكنها شحن البطاريات بالكامل في غضون 32 ساعة، بينما تستغرق شواحن المستوى 2 بجهد 240 فولت نصف الوقت للقيام بالأمر نفسه.

يلعب خرج الطاقة لمحطات الشحن دوراً محورياً في المدة التي تستغرقها سيارتك الكهربائية الجديدة للشحن، حيث تتيح لك معدلات الطاقة الأعلى من الكيلوواط شحن سيارتك بشكل أسرع.

CCS وCHAdeMO هما معياران مفتوحان للشحن السريع: تم تطويرهما من قبل سبع شركات مصنعة للسيارات في عام 2014 مع دعم مبدئي يصل إلى 80 كيلوواط، على التوالي؛ بينما أصدرت جمعية CHAdeMO معيارها في عام 2010 مع دعم 50 كيلوواط.

يوفر كل من نظامي CHAdeMO وCCS وصلات متعددة للسيارات المختلفة، ولكن يبقى نظام الشحن المدمج (CCS) الخيار الأكثر كفاءة، وذلك بفضل ميزاته القابلة للتكيف التي تجعله أكثر توافقاً مع مختلف السيارات؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن قدرات تحويل الطاقة المدمجة من التيار المستمر إلى تيار متردد تقلل من متطلبات الأجهزة الخارجية بشكل كبير.

يحتوي على شاحن مدمج مخصص للتحكم في توصيل الطاقة إلى البطارية ومراقبته، وتقييم حالتها وضبط التيار وفقاً لذلك. علاوة على ذلك، يراقب هذا الشاحن ويحمي من خلال خفض معدل الشحن في درجات الحرارة الحرجة.

تستخدم شركة EVgo، وهي واحدة من أكبر شبكات الشحن السريع العامة في البلاد، هذه التقنيات لتوفر لعملائها تجربة شحن سريع استثنائية. تتميز محطاتها بمواقف مضاءة جيداً ومزودة بمظلات للظل، ولافتات تحدد بوضوح كل نقطة شحن، بالإضافة إلى وسائل الراحة الأخرى مثل آلات الوجبات الخفيفة ونوافير المياه.

تتبنى أماكن العمل بشكل متزايد محطات شحن السيارات الكهربائية كجزء من مبادرات الاستدامة أو استراتيجيات إشراك الموظفين، مما يوفر الراحة التي يحتاجها الموظفون بشكل كبير من خلال عدم إجبارهم على ترك سياراتهم أثناء ساعات العمل والعودة إلى سيارة مشحونة بالكامل بمجرد انتهاء اليوم.