موصل شحن CCS

يتحدث معظم الناس عن الشحن البطيء بالتيار المتردد والشحن السريع بالتيار المستمر. أما في المعايير الداخلية، فتُوصَف هذه الأفكار نفسها بالوضع 1، والوضع 2، والوضع 3، والوضع 4.تصف هذه الأوضاع كيفية اتصال السيارة بالشبكة، ومكان وجود الأجهزة الإلكترونية، وكيف يحافظ النظام على سلامة الأشخاص والمباني. وضع الشحن ليس شكل القابس وليس هو نفس الشيء "المستوى 1 / المستوى 2" في أمريكا الشمالية.يصف الوضع مفهوم الشحن بالكامل: التيار المتردد أو التيار المستمر، والجهاز الذي يتحكم في التيار، وكيفية تبادل الإشارات بين السيارة والمحطة، وما هي الحماية الموجودة. بمجرد أن تتعرف على الأوضاع الأربعة، يصبح من الأسهل تحديد متى يكون الكابل المحمول كافيًا، ومتى يكون صندوق الحائط منطقيًا، وأين يكون الشحن السريع بالتيار المستمر يستحق الاستثمار.  أوضاع الشحن الأربعةالوضع 1 – كابل بسيط يُوصل بمأخذ كهربائي منزلي، بدون صندوق تحكم، وبدون أي اتصال تقريبًا. وضع قديم إلى حد كبير ولا يُنصح به للسيارات الكهربائية الحديثة.الوضع 2 – كابل محمول مزود بصندوق تحكم وحماية في المنتصف. يستخدم المقابس الموجودة للشحن العرضي أو الاحتياطي.الوضع 3 – صندوق حائط ثابت يعمل بالتيار المتردد أو عمود شحن يعمل بالتيار المتردد مع تحكم وحماية كاملة. يُستخدم للشحن العادي بالتيار المتردد في المنزل، وفي العمل، وفي مواقف السيارات العامة.الوضع 4 – الشحن بالتيار المستمر، حيث تحتوي المحطة على إلكترونيات الطاقة وترسل التيار المستمر عبر موصل مخصص. يُستخدم هذا الوضع للشحن السريع والشحن فائق السرعة.  يوضح الجدول أدناه الأوضاع الأربعة حسب نوع الإمداد والطاقة والمواقع النموذجية:وضعإمدادنطاق الطاقة النموذجيالمواقع النموذجيةالاستخدام الموصى بهالوضع 1ACتصل إلى بضعة كيلوواطالإعدادات القديمة، مشاريع العرض التوضيحي المبكرةلا يُنصح به للسيارات الكهربائية الحديثةالوضع 2ACحوالي 2-3 كيلوواط، وأحيانًا أعلى من ذلكمنازل، شركات صغيرة، مواقف سيارات مؤقتةالشحن العرضي أو الاحتياطيالوضع 3ACما يقارب 3.7-22 كيلوواط وما فوقالمنازل وأماكن العمل والوجهات والمواقع العامةالشحن اليومي والمنتظم للتيار المترددالوضع 4DCتتراوح قدرة المحركات بين 50 و350 كيلوواط تقريبًا للسيارات، وتكون أعلى بالنسبة للمركبات الثقيلة.مواقع الطرق السريعة، والمراكز السريعة، والمستودعاتشحن سريع وفائق السرعة  الوضع 1: حل قديمالوضع 1 يقوم بتوصيل السيارة مباشرة بمقبس قياسي باستخدام كابل أساسي.لا يوجد صندوق تحكم في الكابل ولا توجد أجهزة إلكترونية مخصصة لمراقبة التيار أو التواصل مع السيارة.في هذا النظام، تسحب السيارة الكهربائية الطاقة عبر أسلاك ومنافذ لم تُصمم أصلاً لتحمل فترات طويلة من الأحمال العالية. قد ترتفع درجة حرارة المقابس، وقد تتعرض الأسلاك للإجهاد، ولا يحصل المستخدم على أي تحذير يُذكر إلا عندما تنبعث رائحة احتراق أو يحدث عطل.ولهذا السبب، تقوم العديد من الدول بتقييد أو تثبيط استخدام الوضع 1 للسيارات الكهربائية الحديثة.قد لا تزال تراه في مشاريع تجريبية قديمة أو مركبات صغيرة جدًا ذات طاقة منخفضة، لكنه ليس خيارًا واقعيًا لتركيبات المنازل الجديدة أو المواقع العامة. عند تخطيط البنية التحتية اليوم، يُصنف الوضع 1 ضمن خانة "التاريخ". الوضع 2: شواحن السيارات الكهربائية المحمولةالوضع 2 هو شاحن السيارات الكهربائية المحمول الذي يأتي مع العديد من السيارات. يتم توصيل أحد طرفيه بمأخذ كهربائي منزلي أو صناعي.يوجد في منتصف الكابل صندوق يحتوي على إلكترونيات التحكم والحماية. ومن هناك، يستمر الكابل إلى مدخل السيارة.يقوم هذا الصندوق عادةً بثلاثة أشياء رئيسية:يحد من الحد الأقصى للتيار بما يتناسب مع تصنيف المقبس والأسلاك.يراقب درجة الحرارة عند القابس أو داخل الصندوق، ويتوقف عن العمل إذا ارتفعت درجة الحرارة بشكل مفرط.يرسل إشارات أساسية لكي تعرف السيارة مقدار التيار المسموح لها بسحبه الفكرة بسيطة لكنها مفيدة. يمكن للسائقين استخدام المقابس الموجودة دون الحاجة إلى تركيب صندوق حائط. كما يحصل الأشخاص الذين يستأجرون سياراتهم، أو ينتقلون كثيراً، أو يركنون سياراتهم في أماكن مختلفة على مرونة أكبر.هناك حدود حقيقية:يتم تحديد الطاقة القصوى بناءً على تصنيف المخرج والقواعد المحلية.قد تحتوي المباني القديمة على أسلاك لا تتحمل ساعات من التيار العاليقد ترتفع درجة حرارة المقابس الضعيفة أو الموصلات غير المحكمة أو وصلات التمديد المتهالكة عند استخدامها بكامل طاقتها. لذا يُفضل التعامل مع الوضع 2 كأداة عرضية أو احتياطية.إنه مناسب تمامًا لعمليات الشحن الليلي عندما تكون المسافة المقطوعة يوميًا متواضعة، ولزيارة الأصدقاء والعائلة، وللمنازل التي تُستخدم لقضاء العطلات، وللأسطول المختلط حيث لا تعود السيارات دائمًا إلى نفس الموقف.يجب أن تتمتع الشواحن المحمولة المصممة لوضع الشحن 2 بمتانة عالية. تتعرض العلبة للسقوط والركل والرمي في صناديق السيارات. لذا، يجب أن تكون الهياكل مقاومة للصدمات ومحكمة الإغلاق ضد الغبار والماء. كما أن الكابلات تُلف وتُفرد باستمرار، مما يتطلب مرونة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة والعالية. ويجب أن تتحمل المقابس الحرارة عند التيار المقنن حتى في حال عدم مثالية حالة مأخذ التيار. الوضع 3: صناديق الحائط وأعمدة التيار المترددالوضع 3 هو الطريقة القياسية لشحن التيار المتردد العادي.تتصل السيارة الكهربائية بصندوق حائط مخصص يعمل بالتيار المتردد أو بمحطة شحن تعمل بالتيار المتردد تحتوي على إلكترونيات التحكم الخاصة بها وأجهزة الحماية والاتصال بالسيارة.يتم تغذية الشاحن من دائرة كهربائية مخصصة. في المنزل، قد يكون هذا عبارة عن صندوق حائط أحادي الطور بقدرة 7 أو 11 كيلوواط.في المناطق التي تعتمد على التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار، توفر أماكن العمل ومواقف السيارات العامة عادةً ما يصل إلى 22 كيلوواط لكل منفذ. وتختلف الأرقام الدقيقة باختلاف توصيلات المبنى واللوائح المحلية. والهدف هو تصميم دائرة كهربائية مناسبة ومحمية لشحن المركبات الكهربائية لفترات طويلة. بالنسبة للمستخدم، يعني الوضع 3 عادةً ما يلي:كابل يوضع على صندوق الحائط أو على العمود بدلاً من أن يكون داخل صندوق التوصيلات.مؤشرات حالة واضحة أو شاشة، وأحيانًا مع نظام التحكم في الوصول والفواتيرتقليل التخمين بشأن ما إذا كانت الأسلاك قادرة على تحمل الحمل من ناحية المركبة، تستخدم معظم المركبات الكهربائية الخفيفة مدخلًا من النوع 1 أو النوع 2 للتيار المتردد.يوجد تصميمان شائعان على جانب المحطة:وحدات موصولة بكابل ثابت وقابس جاهز للاستخداموحدات مزودة بمقابس حيث يقوم السائق بإحضار كابل من النوع 2 منفصل لكل خيار تبعات على مستوى الأجهزة:يتم توصيل الكابلات المربوطة وفصلها عدة مرات في اليوم، وتبقى في الهواء الطلق تحت أشعة الشمس والمطر والغبار. وتتعرض الأغلفة الخارجية، وأجزاء تخفيف الضغط، والجزء الخلفي من الموصل للكثير من الإجهاد الميكانيكي.تؤدي الأعمدة المثبتة في المقابس إلى زيادة التآكل في كابل المستخدم، والذي يجب أن يتمتع بالمقطع العرضي المناسب والمرونة وتخفيف الشد.تؤثر هندسة التلامس ومعالجة السطح وقوة المزلاج على المدة التي تدوم فيها الأجهزة قبل أن تصبح فضفاضة أو صاخبة أو غير موثوقة. عندما تكون المكونات مصممة بشكل جيد، يبدو الوضع الثالث بسيطًا بطريقة إيجابية: قم بتوصيله، ثم اتركه، وعد لتجد السيارة مشحونة ونظف الموصلات. أما التصميمات الرديئة فتظهر لاحقًا على شكل سخونة في المقابس، أو رطوبة داخل الهياكل، أو أقفال مكسورة.   الوضع 4: الشحن السريع بالتيار المستمرالوضع 4 هو الشحن بالتيار المستمر باستخدام المحول الموجود في المحطة بدلاً من السيارة.تأخذ المحطة التيار المتردد من الشبكة، وتحوله إلى تيار مستمر بجهد وتيار مناسبين للبطارية، وترسله عبر موصل تيار مستمر مخصص.كانت أجهزة الشحن بالتيار المستمر من الجيل الأول للسيارات توفر عادةً حوالي 50 كيلوواط.تستخدم محطات توليد الطاقة الحديثة في الطرق السريعة والمدن عادةً ما بين 150 و350 كيلوواط في محطة واحدة. ويمكن للمركبات الثقيلة مثل الحافلات والشاحنات أن تعمل بقدرة أعلى عندما تكون المركبات والكابلات ومفاتيح التوزيع مصممة لذلك.بالمقارنة مع التيار المتردد، تتعرض الأجهزة لضغوط مختلفة:التيارات أعلى بكثير مما هي عليه في الشحن المنزلي أو في مكان العمل العاديحتى الزيادة الطفيفة في مقاومة التلامس يمكن أن ترفع درجات الحرارةيجب أن يثبت الموصل بإحكام تحت الحمل، ولكن يجب أن يظل سهل الاستخدام طوال اليوم. يستخدم الوضع 4 عائلات الموصلات مثل CCS و GB/T DC للمركبات الخفيفة، وواجهات التيار العالي الأحدث للشاحنات والحافلات الثقيلة.يُعد التبريد جزءًا أساسيًا من التصميم. يمكن لكابلات التيار المستمر المبردة طبيعيًا نقل طاقة كبيرة، ولكن في أعلى نطاق الشحن السريع، تستخدم العديد من الأنظمة كابلات مبردة بالسوائل والمقابض.تمتد قنوات التبريد بالقرب من الموصلات ووحدات التلامس، وتعمل على تبديد الحرارة للحفاظ على درجة حرارة سطح الكابل والمقبض ضمن مستوى مقبول. ويجب تحقيق التوازن بين ذلك وبين الوزن والصلابة، لكي يتمكن الموظفون من توصيل وفصل الموصلات عدة مرات خلال نوبة العمل دون إجهاد.يناسب الوضع 4 الأماكن التي تتوقف فيها المركبات لفترة وجيزة ولكنها تحتاج إلى الحصول على الكثير من الطاقة: مواقع الطرق السريعة، ومراكز الشحن السريع في المدن، ومستودعات الخدمات اللوجستية، ومستودعات الحافلات.  كيف تؤثر الأوضاع على الموصلات والكابلاتكل وضع شحن يدفع الجهاز في اتجاه مختلف. الوضع 2توجد المكونات الإلكترونية داخل مجموعة الكابلات. يجب أن يكون غلاف صندوق التحكم محكم الإغلاق ومقاومًا للصدمات. تتعرض الكابلات للتحريك واللف أكثر من الكابلات الثابتة، لذا فهي تحتاج إلى أغلفة مرنة وحماية مناسبة من الانحناء. يجب أن تتحمل المقابس في كلا الطرفين الحرارة عند التحميل الكامل، لأن مقابس الكهرباء المنزلية ليست مثالية دائمًا. الوضع 3تتعرض الموصلات لدورات توصيل متكررة وظروف خارجية قاسية. لذا، تحتاج نقاط التلامس إلى أشكال وطلاءات تضمن عمرًا طويلًا. كما تتعرض أغلفة الكابلات للأشعة فوق البنفسجية والمطر والثلج، بالإضافة إلى الصدمات العرضية من العجلات أو الأحذية. ويحمي نظام تخفيف الإجهاد في الجزء الخلفي من الموصل الموصلات في المناطق التي يتركز فيها الانحناء. الوضع 4تُؤثر التيارات العالية ودورات التشغيل المكثفة على تصميم المقطع العرضي وتخطيط نقاط التلامس. في الأنظمة المبردة بالسوائل، تتشارك قنوات التبريد وأختامها مساحة محدودة مع الموصلات ودبابيس الإشارة. ومع ذلك، يجب أن يكون المقبض مريحًا في اليد، وأن تظل أزرار التشغيل سهلة الاستخدام حتى عندما يكون وزن الجهاز بأكمله أكبر من وزن قابس التيار المتردد. نظراً لاختلاف الضغوط وأنماط الاستخدام بشكل كبير، يقوم المصنعون عادةً بتطوير عائلات منتجات منفصلة للوضع 2 والوضع 3 والوضع 4 بدلاً من محاولة تطبيق تصميم واحد على الأوضاع الثلاثة جميعها.  اختيار أنماط المنازل والمواقع والأسطوليعتمد المزيج الصحيح من وسائل النقل على مكان وجود السيارات وكيفية استخدامها. بالنسبة للمنازل الخاصة، إليك بعض الأسئلة المفيدة:هل يوجد موقف سيارات ثابت بالقرب من لوحة الكهرباء؟المسافة التي تقطعها السيارة عادةً في اليومكم عدد السيارات الكهربائية التي تشترك في نفس مصدر الطاقة؟ما إذا كانت الأسلاك حديثة ولديها سعة احتياطية بعض الأنماط الشائعة:في منزل مستأجر مع عدد أميال يومية متواضع وإذن محدود لتمديدات كهربائية جديدة، يمكن أن يكون شاحن محمول جيد من النوع 2 على مقبس حديث تم فحصه كافياً للبدء.في منزل به موقف سيارات ثابت وعدد كيلومترات أعلى، فإن صندوق الحائط من النوع الثالث على دائرة مخصصة عادة ما يكون الحل الأكثر راحة على المدى الطويل.تحتفظ العديد من الأسر بوحدة الوضع 2 في صندوق السيارة كنسخة احتياطية، حتى بعد تركيب صندوق الحائط.  أما بالنسبة لأماكن العمل والمواقع العامة، فتتحول الأسئلة إلى:نوع الموقع: مكاتب، متاجر، فندق، متعدد الاستخدامات، مستودعكم من الوقت تبقى السيارات متوقفة عادةًسواء كان السائقون يتوقعون شحنًا كاملاً أو مجرد شحن إضافي مفيد النتائج النموذجية:تعتمد المكاتب ومواقف السيارات بشكل أساسي على نظام التيار المتردد من النوع الثالث. تبقى السيارات لساعات، لذا فإن الطاقة المعتدلة لكل موقف مناسبة.غالباً ما تقوم مواقع البيع بالتجزئة بخلط عدد قليل من أجهزة الشحن السريع من النوع 4 بالقرب من المدخل مع صف من أعمدة الشحن من النوع 3 في مكان أبعد.تعتمد مواقع الطرق السريعة ومستودعات الحافلات والشاحنات بشكل كبير على الوضع 4، مع عدد أقل من نقاط تكييف الهواء لسيارات الموظفين أو مواقف السيارات طويلة الأمد. يُرى على هذا النحو:يسد النمط الثاني الثغرات حيث تكون البنية التحتية الثابتة محدودة أو لا تزال قيد التخطيطيصبح الوضع 3 العمود الفقري للشحن اليومي بالتيار المتردديغطي الوضع 4 التوقفات القصيرة ذات الطلب العالي على الطاقة  أسئلة وأجوبة حول أوضاع الشحنما هي أوضاع شحن السيارات الكهربائية الأربعة؟هي أربعة مفاهيم من المعايير الدولية تصف كيفية توصيل السيارة الكهربائية بشبكة الكهرباء. الوضع الأول هو توصيل بسيط بين كابل التيار المتردد ومقبس كهربائي بدون وحدة تحكم. الوضع الثاني يضيف وحدة تحكم وحماية داخل الكابل. الوضع الثالث يستخدم محطة شحن مخصصة للتيار المتردد. الوضع الرابع يستخدم محطة شحن للتيار المستمر مزودة بإلكترونيات الطاقة داخل المحطة. هل تحدد أوضاع الشحن نوع الموصل الذي أحتاجه؟ليس بمفردها. تصف الأوضاع كيفية بناء النظام والتحكم فيه. أما أنواع الموصلات، مثل النوع 2 أو CCS أو GB/T، فتصف الشكل المادي وتخطيط الدبابيس. عمليًا، تتوافق بعض الموصلات مع أوضاع معينة - النوع 2 مع الوضع 3، وCCS مع الوضع 4 - لكن الفكرتين منفصلتان. كيف ترتبط أوضاع الشحن بالمستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3؟المستويات 1 و2 و3 هي تسميات أمريكية شمالية لمستويات الطاقة وترتيبات التزويد. أما الأوضاع من 1 إلى 4 فهي مفاهيم عالمية حول كيفية توصيل السيارة الكهربائية بمصدر الطاقة والتحكم فيه. فعلى سبيل المثال، يعمل شاحن المستوى 2 للاستخدام المنزلي عادةً في الوضع 3. هل يتم تعريف أنماط الشحن بنفس الطريقة في كل منطقة؟تستند التعريفات الأساسية إلى المعايير الدولية، لذا فإن الأوضاع من 1 إلى 4 تحمل نفس المعنى تقريبًا في جميع أنحاء العالم. ويكمن الاختلاف في كيفية سماح القواعد المحلية لكل وضع أو تقييده، وخاصة الوضع 1 والوضع 2 ذي الطاقة الأعلى على الدوائر المحلية. هل يمكن لسيارة كهربائية واحدة استخدام أكثر من وضع واحد؟نعم. يمكن شحن معظم السيارات الكهربائية الحديثة بعدة طرق. قد تستخدم السيارة نفسها شاحنًا محمولًا من النوع الثاني في منزل أحد الأقارب، وشاحنًا جداريًا من النوع الثالث في المنزل أو العمل، وشحنًا سريعًا بالتيار المستمر من النوع الرابع في الرحلات الطويلة. صُممت مداخل السيارة والأنظمة الداخلية للتعرف على هذه الإعدادات المختلفة والعمل معها.