سريع أم بطيء؟ التنقل بين مستويات شحن السيارات الكهربائية

تتلخص معظم قرارات شحن السيارات الكهربائية في ثلاثة مستويات شحن وكيفية تحقيق التوازن بين السرعة والوقت والتكلفة. يساعدك فهم مكانة كل من الشحن من المستوى الأول والثاني والشحن السريع بالتيار المستمر على التخطيط لرحلاتك اليومية ورحلاتك البرية بدقة ووضوح.

يشرح هذا الدليل سرعة الشحن ووقت الشحن بعبارات بسيطة، ويوضح سبب تباطؤ الشحن بعد حوالي 80 بالمائة، ويقدم مسار قرار بسيط يمكنك استخدامه اليوم.

المستوى 1 مقابل المستوى 2 مقابل المستوى 3

ملاحظات: يختلف معدل الشحن (ميل لكل ساعة) باختلاف كفاءة السيارة وحجم البطارية. ويفترض وقت إضافة حوالي 50 كيلوواط ساعة أن تكون البطارية دافئة وأن الطاقة مستقرة. عادةً ما يقل وقت الشحن في المستوى 3 مع ارتفاع مستوى الشحن؛ وغالبًا ما يكون التخطيط للوصول إلى حوالي 80% أسرع بشكل عام.

كيف تعمل عملية الشحن عملياً (الشحن بالتيار المتردد مقابل الشحن بالتيار المستمر)
يستخدم الشحن بالتيار المتردد الشاحن الداخلي للسيارة لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. ويحدد هذا الشاحن الداخلي حدًا أقصى لسرعة الشحن بالتيار المتردد. شاحن داخلي بقدرة 7.4 كيلو واط لا يمكن قبول 11 كيلوواط من صندوق حائط ثلاثي الأطوار حتى لو كانت المحطة قادرة على توفيرها.

تتجاوز عملية الشحن السريع بالتيار المستمر الشاحن المدمج في السيارة. توفر المحطة طاقة التيار المستمر مباشرةً إلى البطارية، بحد أقصى إما قدرة المحطة أو الحد الأقصى للتيار المستمر في السيارة. وتعتمد سرعة الشحن الفعلية على الحد الأقصى لمعدل التيار المستمر في السيارة، ودرجة حرارة البطارية، وحالة الشحن، وما إذا كانت المحطة توزع الطاقة بين نقاط الشحن.

الشحن من المستوى 1: عندما يكون الشحن بطيئًا، فلا بأس.
يستخدم الشحن من المستوى الأول مقبسًا كهربائيًا منزليًا قياسيًا (120 فولت في أمريكا الشمالية). الطاقة المستخدمة متواضعة، وتتراوح عادةً بين 1.2 و1.9 كيلوواط. هذا لا يضيف سوى بضعة كيلومترات في الساعة من الشحن، ولكنه ثابت وسلس. يناسب هذا النوع من الشحن التنقلات اليومية القصيرة، والسيارات الإضافية، والحالات التي لا يمكن فيها تركيب وحدة شحن جدارية.

نظرًا لطول مدة الشحن، يُنصح بترك السيارة متوقفة طوال الليل ومعظم اليوم التالي. إذا كانت مسافة استخدامك اليومي تتراوح بين 20 و30 ميلاً، ويمكنك شحنها كل ليلة، فإن الشحن من المستوى الأول يكفي. انتبه لجودة مقابس الكهرباء، وترتيب الكابلات، ومستوى الحرارة. تجنب استخدام أسلاك التمديد المتصلة على التوالي.

الشحن من المستوى الثاني: النقطة المثالية للاستخدام اليومي
يعمل الشحن من المستوى الثاني بجهد 240 فولت أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار، وذلك حسب المنطقة والأجهزة. تتراوح الطاقة النموذجية بين 7.4 و22 كيلوواط، وهي الطاقة القصوى التي يوفرها الشاحن المدمج في السيارة. بالنسبة للعديد من السائقين، يُعد الشحن من المستوى الثاني الخيار الأمثل من حيث سرعة الشحن والتكلفة والحفاظ على صحة البطارية.

استخدم المستوى الثاني للشحن المنزلي اليومي أو الشحن المنتظم في مكان العمل. توقع سرعة تتراوح بين 20 و40 ميلاً في الساعة تقريبًا عند قدرة 7.4 كيلوواط، وقد تزيد السرعة مع زيادة حدود الشاحن المدمج. ضع في اعتبارك طول الكابل، وطريقة توصيل الموصل، وتصنيف الغلاف، والتركيب الاحترافي. تعمل الدائرة المخصصة والحماية المناسبة على تحسين الموثوقية. إذا كنت تقارن بين المكونات أو تخطط لموقع، يمكن لمورد ذي خبرة مثل موصلات Workersbee EV مساعدتك في اختيار الكابل والموصل والغلاف المناسبين لمناخك ودورة التشغيل.

الشحن السريع من المستوى 3 / التيار المستمر: أداة مثالية للرحلات الطويلة، وليس للاستخدام اليومي.
الشحن السريع بالتيار المستمر (يُشار إليه غالبًا بـ DCFC) مُصمم لجلسات الشحن السريعة. تتراوح قدرة محطات الشحن من 50 كيلوواط إلى 350 كيلوواط تقريبًا، ولكن سيارتك هي التي تحدد الحد الأقصى الفعلي. تشحن العديد من السيارات بأقصى سرعة بين 20% و60% من سعة البطارية، ثم تتباطأ مع امتلاء البطارية وارتفاع درجة حرارتها. عند السفر، خطط لرحلات قصيرة بين محطات الشحن، وافصل الشاحن عند وصول الشحن إلى 80% تقريبًا إلا إذا كنت مضطرًا للوصول إلى المحطة التالية.

تُضيف عمليات الشحن العامة متغيراتٍ عديدة، منها: ازدحام الموقع، وتوزيع الأحمال، ودرجات حرارة عبوات الشحن الباردة، وتوقف جلسات الشحن. لذا، يُنصح بتجهيز بطارية سيارتك مسبقًا إذا كانت تدعم ذلك، خاصةً في الطقس البارد. قد يكون سعر الكيلوواط/ساعة أو الدقيقة أعلى من المستوى الثاني، لذا استخدم الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC) لرحلاتك القصيرة، والمستوى الثاني عند الوصول إلى وجهتك عندما يسمح الوقت بذلك.

لماذا يتباطأ الشحن بعد حوالي 80%؟
تتأثر منحنيات الشحن بتركيب البطارية الكيميائي وحدود السلامة. في بداية عملية الشحن السريع بالتيار المستمر، يمكن للمحطة الاحتفاظ بطاقة عالية لأن الخلايا قادرة على استقبال الشحن بسرعة.

مع ارتفاع مستوى شحن البطارية، تزداد المقاومة الداخلية، فيقوم نظام إدارة البطارية بتقليل التيار للتحكم في الحرارة ومنع زيادة الجهد. يُسمى هذا الانخفاض بالتدرج. وكلما اقتربت البطارية من حالة الشحن الكامل، كلما كان وصول كل نسبة مئوية إضافية أبطأ.

منحنى الشحن: ملاحظات الشكل
مخطط خطي بسيط: المحور الأفقي يمثل حالة الشحن (0-100%). المحور الرأسي يمثل طاقة الشحن (كيلوواط). يرتفع المنحنى إلى ذروة في منتصف حالة الشحن تقريبًا، ثم يثبت لفترة وجيزة، ثم ينحني لأسفل عند نقطة انعطاف حادة قرب 60-70%، ويتناقص تدريجيًا حتى يصل إلى 100%. العلامات: "ذروة"، "نقطة الانعطاف الحادة"، و"تناقص تدريجي". يشير خط رأسي منقط عند حوالي 80% إلى نقطة فصل الشاحن المناسبة.

ما الذي يحدد سرعة الشحن لديك فعلاً؟
الحد الأقصى لمعدل شحن المركبة. يُعدّ شاحن التيار المتردد المدمج في سيارتك وحد التيار المستمر أول عاملين مؤثرين. غالبًا ما تُظهر سيارتان في نفس المحطة سرعات شحن مختلفة.

حالة الشحن. تظهر أسرع معدلات التيار المستمر عادةً عند منتصف مستوى شحن البطارية. وفوق 80% تقريبًا، يصبح التناقص التدريجي هو السائد. أما تحت 10% تقريبًا، فبعض البطاريات تحدّ من الطاقة حتى ترتفع درجة الحرارة.

إدارة درجة الحرارة والحرارة.يؤدي الشحن في الطقس البارد إلى إبطاء التفاعلات الكيميائية. بينما يُحسّن التكييف المسبق والظروف المحيطة الدافئة من وقت الشحن. في الطقس الحار، قد تحدّ الأنظمة من الطاقة لحماية البطارية. يستفيد كل من الشحن في الطقس البارد والشحن في الأيام الحارة من التخطيط المسبق.

توزيع الطاقة والأحمال في المحطة.قد تُغذي خزانة بقدرة 150 كيلوواط عمودين. إذا كان كلاهما يعمل، فقد ينخفض ​​مستوى الطاقة في كل عمود. راجع الإرشادات الظاهرة على الشاشة إن وُجدت.

دليل اتخاذ القرار البسيط
التنقل اليومي.يُعد الشحن من المستوى الثاني هو الوضع الافتراضي لمعظم السائقين. قم بتوصيله في المنزل أو في العمل واستعد شحن سيارتك بعد قطع مسافة طويلة خلال ساعات قليلة.

رحلات برية.استخدم الشحن السريع بالتيار المستمر للوصول إلى منتصف منحنى الشحن. عند الوصول إلى مستوى شحن يتراوح بين 10 و20%، اشحن البطارية إلى حوالي 60-80%، ثم انطلق. إذا كان فندقك أو وجهتك يوفران شحنًا من المستوى الثاني، فأكمل الشحن هناك خلال الليل.

الشقق والروتينات المختلطة.اجمع بين الشحن من المستوى الثاني في مكان العمل والشحن السريع بالتيار المستمر عند الحاجة إلى شحن سريع للمهام أو خطط عطلة نهاية الأسبوع. فالاتساق أهم من السعي وراء أقصى طاقة.

نصائح عملية لتوفير الوقت وحماية الحقيبة
ابدأ جلسات الشحن السريع بالتيار المستمر عندما تتراوح نسبة الشحن بين 20 و60% تقريبًا كلما أمكن ذلك. غالبًا ما توفر هذه الفترة أفضل طاقة وأقصر مدة شحن. في الشتاء، قم بتدفئة البطارية قبل الوصول إلى الشاحن السريع.

لا تشحن بطارية جهاز DCFC إلى 100% بشكل دائم إلا إذا كنت بحاجة إلى مدى أطول؛ استخدم المستوى 2 عند وجهتك لشحنها بهدوء. حافظ على الكابلات مفرودة وبعيدة عن الحواف الحادة، وانتبه لتوصيل الموصلات وسماع صوت نقرات القفل. العادات الجيدة تدعم صحة البطارية وتجعل جلسات التصوير أكثر استقرارًا.

التعليمات

كم من الوقت يستغرق شحن بطارية سعة 60 كيلوواط/ساعة باستخدام الشحن من المستوى الثاني؟
قسّم طاقة البطارية المطلوبة على الطاقة المتاحة. إذا كنت تضيف حوالي 40 كيلوواط ساعة إلى نظام طاقة 7.4 كيلوواط، فضع في اعتبارك حوالي 5-6 ساعات. زيادة سعة الشاحن المدمج تقلل وقت الشحن، بينما يزيده الطقس البارد.

لماذا يتباطأ الشحن السريع بالتيار المستمر بعد 80 بالمائة؟
تستقبل الخلايا الشحن ببطء أكبر عند مستويات الشحن العالية. يعمل نظام إدارة البطارية على تقليل التيار للتحكم في الحرارة والجهد. هذا التدرج يمنع الإجهاد ويطيل عمر البطارية.

ما الذي يحد من سرعة شحن سيارتي الكهربائية: السيارة أم الشاحن؟
كلاهما مهم، لكن السيارة هي التي تحدد ذلك عادةً. بالنسبة للتيار المتردد، يحد الشاحن الداخلي من الطاقة. أما بالنسبة للتيار المستمر، فإن القيمة الأقل بين تصنيف المحطة أو حد التيار المستمر للسيارة تحدد الحد الأقصى، ثم يتم ضبط النتيجة بدقة عن طريق التناقص التدريجي ودرجة الحرارة.

هل الشحن السريع ضار بصحة البطارية؟
يُعدّ الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC) من حين لآخر جزءًا من الاستخدام الطبيعي. قد يؤدي الشحن المتكرر عالي الطاقة على جهاز الشحن الساخن إلى تسريع تلفه. لذا، يُنصح بتخطيط جلسات الشحن ضمن نطاق الشحن المتوسط ​​الفعال، وتجهيز الجهاز مسبقًا في فصل الشتاء، والاعتماد على مستوى الشحن 2 للشحن الروتيني.

كم عدد الأميال التي يمكنني الحصول عليها بالشحن في الساعة في المنزل؟
بقدرة 7.4 كيلوواط تقريبًا، تستعيد العديد من السيارات ما بين 20 و30 ميلاً من الشحن في الساعة. وتؤثر الكفاءة ودرجة الحرارة المحيطة وحجم البطارية على هذه النسبة. أنظمة ثلاثية الطور مع شواحن داخلية بقدرة 11-22 كيلوواط يمكن إضافة المزيد في الساعة.

كم من الوقت يستغرق الشحن السريع بالتيار المستمر للوصول إلى 80%؟

تُشحن العديد من السيارات بنسبة تتراوح بين 20 و60% من شحن البطارية خلال 15 إلى 30 دقيقة في محطة طاقة بقدرة 150 كيلوواط مع بطارية دافئة. يُنصح بتخصيص وقت أطول في الطقس البارد أو عند استخدام خزائن شحن مشتركة.

استخدم الجدول الموجود في الأعلى كأداة اختيار سريعة. قم بتصنيف المركبات وحالات الاستخدام إلى المستوى المناسب، ثم صمم من أجل طاقة مستقرة، وكابلات آمنة، وبيئة عمل مريحة للكابلات.

إذا كنت تحدد مواصفات الأجهزة لأسطول مختلط أو مواقع عامة، فنسّق مجموعات الموصلات، ومقاسات الكابلات، وتوقعات دورة التشغيل. يُفضّل الاستعانة بشريك متخصص في المكونات ولديه خبرة في التطبيقات عالية الأداء، مثل: حلول شحن التيار المستمر من Workersbee—يمكن أن يساعد في مطابقة الموصلات والكابلات والملحقات مع المناخ وملامح الأحمال وممارسات الصيانة.