دليل موصلات المركبات الكهربائية CCS2: البنية والطاقة والتوافق

يُعدّ معيار CCS2، المعروف أيضًا باسم Combo 2، أحد المعايير الرئيسية للموصلات المستخدمة في الشحن السريع بالتيار المستمر في أوروبا والعديد من أسواق النوع 2. بالنسبة لمصنّعي محطات الشحن، ومشغلي محطات الشحن، ومشغلي أساطيل المركبات، والموزعين، ومشتري مكونات المركبات الكهربائية، فإن فهم معيار CCS2 لا يقتصر على مجرد التعرّف على شكل القابس، بل يشمل أيضًا معرفة كيفية تأثير بنية الموصل، وتخطيط الدبابيس، ومسارات الشحن بالتيار المتردد/المستمر، ومعدلات الطاقة، وطرق التبريد، وحدود التوافق، والموثوقية على المدى الطويل، على مشاريع الشحن الفعلية.

بالنسبة لمحطات الشحن العامة، ومستودعات أساطيل المركبات، وأنظمة الشحن عالية الطاقة، يعتمد اختيار موصل CCS2 على أكثر من مجرد التيار المقنن. فملاءمة المنتج للسوق، وتوافقه مع المركبات، وتصميمه الحراري، وقدرته على التعامل مع الكابلات، وموثوقية نظام القفل، وشهاداته، وتخطيط الصيانة، كلها عوامل تؤثر على مدى ملاءمة الموصل أو مجموعة الكابلات للمشروع.

ما هو موصل CCS2؟

يتكون موصل CCS2 من واجهة تيار متردد من النوع 2 مع نقطتي توصيل إضافيتين للطاقة المستمرة أسفلها. يوفر الجزء العلوي واجهة الشحن من النوع 2، بينما يضيف الجزء السفلي نقطتي توصيل موجب وسالب للشحن السريع بالتيار المستمر.

يُمكّن هذا التصميم المُدمج مدخل شحن المركبات CCS2 من دعم الشحن بالتيار المتردد من النوع الثاني والشحن السريع بالتيار المستمر CCS2، وذلك عندما يكون تصميم المركبة ونظام الشحن مُناسبًا لكلا الوضعين. وبالتالي، يُمكن استخدام نفس المدخل المادي في سيناريوهات شحن مُختلفة، بدءًا من الشحن بالتيار المتردد إلى الشحن السريع بالتيار المستمر في محطات الشحن العامة أو مستودعات أساطيل المركبات.

يُستخدم نظام CCS2 على نطاق واسع في البنية التحتية الأوروبية للشحن السريع بالتيار المستمر، وفي العديد من الأسواق التي تتبع معايير الشحن القائمة على النوع 2. وترتبط واجهته المادية بمعيار IEC 62196-2 لقسم التيار المتردد من النوع 2، ومعيار IEC 62196-3 لقسم الشحن بالتيار المستمر.

بنية موصل CCS2 وتخطيط الدبابيس

يتكون موصل CCS2 من قسمين رئيسيين. يتبع القسم العلوي تصميم النوع 2، ويشمل نقاط التلامس المستخدمة للشحن بالتيار المتردد، والتأريض، وإشارات التحكم. أما القسم السفلي، فيحتوي على نقطتي تلامس أكبر حجماً للتيار المستمر، تُستخدمان للشحن السريع. يفصل هذا التصميم بين توصيل الطاقة ووظائف التحكم والسلامة، مع السماح لمدخل السيارة الواحد بدعم أوضاع شحن مختلفة.

قد يختلف عدد نقاط التلامس بين مدخل سيارة CCS2 كامل وقابس شحن CCS2 DC. في مقابس الشحن السريع DC، قد لا تكون نقاط تلامس الطاقة AC موجودة لأن توصيل الطاقة العالية DC يستخدم نقاط التلامس DC+ وDC- السفلية.

لا يمثل تصميم الدبابيس سوى جزء واحد من عملية اختيار الموصل. كما تؤثر عوامل أخرى مثل الثبات الميكانيكي، وجودة التلامس، وآلية القفل، وتخفيف إجهاد الكابل، وأداء منع التسرب على موثوقية الشحن، خاصة في مواقع الشحن السريع العامة التي تشهد دورات توصيل متكررة.

كيف يدعم نظام CCS2 الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر

يدعم مدخل CCS2 الشحن بالتيار المتردد والشحن السريع بالتيار المستمر عبر مسارات طاقة منفصلة ضمن نفس الواجهة المدمجة. في حالة الشحن بالتيار المتردد، يستخدم قابس من النوع 2 الجزء العلوي من المدخل. وهذا شائع في الشحن المنزلي، وشحن أماكن العمل، وشحن السيارات عند الوصول، وغيرها من حالات ركن السيارات لفترات طويلة.

في الشحن السريع بالتيار المستمر، يوفر قابس CCS2 طاقة عالية عبر نقاط التلامس السفلية DC+ وDC-. لا يتم توصيل طاقة التيار المستمر عبر نقاط تلامس طور التيار المتردد. يدعم الجزء العلوي وظائف التحكم والتقارب والتأريض والسلامة التي تساعد في التحقق من حالة التوصيل وقدرة الكابل وجاهزية الشحن.

لا ينبغي اعتبار التوافق المادي بمثابة توافق كامل مع الشحن. قد يقبل مدخل CCS2 كلاً من مقابس التيار المتردد من النوع 2 ومقابس التيار المستمر من النوع CCS2، ولكن يجب أن تدعم السيارة والشاحن وضع الشحن وعملية الاتصال ومنطق السلامة الخاص بكل منهما.

أين يتم استخدام CCS2

يُعدّ معيار CCS2 المعيار الرئيسي لموصلات الشحن السريع بالتيار المستمر في أوروبا، ويُستخدم على نطاق واسع في العديد من الأسواق التي تعتمد بنية تحتية للشحن من النوع 2. كما أنه شائع في أجزاء من أوقيانوسيا والشرق الأوسط وأفريقيا، وفي مشاريع الشحن الموجهة للتصدير حيث تُعتمد معايير الشحن الأوروبية.

يُعدّ التوافق الإقليمي أمرًا بالغ الأهمية لمصنّعي محطات الشحن وموزّعيها ومشغلي البنية التحتية. قد يكون موصل CCS2 الخيار الأمثل لمحطة شحن على الطرق السريعة في أوروبا، أو مشروع شحن عام بالتيار المستمر في الشرق الأوسط، أو مستودع أسطول يستخدم مركبات مزودة بمنافذ CCS2. ولكن لا ينبغي اعتباره موصلًا عالميًا لكل الأسواق.

لطالما استخدمت أمريكا الشمالية معيار CCS1 للشحن السريع بالتيار المستمر، بينما يُعدّ معيار SAE J3400 / NACS الآن مسار توصيل مهمًا في هذا السوق. أما بالنسبة للمشاريع العالمية، فينبغي أن يراعي اختيار الموصل السوق المستهدف، وأسطول المركبات، واللوائح المحلية، ومتطلبات الاعتماد، ومعايير الشحن المستخدمة من قِبل المركبات التي ستزور الموقع فعليًا.

تصنيف طاقة CCS2: الجهد والتيار وطاقة الشحن الفعلية

تُحدد قدرة الشحن في نظام CCS2 بالجهد والتيار، ولكن القيمة المُسجلة على الموصل أو الشاحن لا تعني بالضرورة أن كل عملية شحن ستوفر هذه القدرة. ببساطة، تُحسب القدرة الكهربائية بضرب الجهد في التيار. على سبيل المثال، يُمثل نظام 1000 فولت و500 أمبير حدًا أقصى نظريًا للقدرة الكهربائية يبلغ 500 كيلوواط.

في مشاريع الشحن الفعلية، تكون الطاقة المُوَصَّلة عادةً أقل من الحد الأقصى النظري. ويعتمد ذلك على جهد بطارية السيارة، وحالة شحنها، ومخرج وحدة الشحن، وتيار الكابل، ودرجة الحرارة المحيطة، والحدود التي يحددها نظام الشحن. قد تقبل السيارة طاقة عالية فقط خلال جزء من منحنى الشحن، ثم تخفض التيار مع اقتراب البطارية من حالة شحن أعلى.

من بين هذه الحدود، تُعدّ الحرارة عادةً أهمها في تطبيقات CCS2 ذات التيار العالي. تؤثر مقاومة التلامس، وتصميم الكابل، وطريقة التبريد، وتكرار التوصيل، جميعها على ارتفاع درجة الحرارة عند الموصل والكابل. إذا اقترب النظام من حدّه الحراري، فقد يُخفّض الشاحن التيار لحماية الموصل والكابل ومدخل السيارة. لذا، ينبغي أن يعكس اختيار CCS2 دورة التشغيل الفعلية والهامش الحراري، وليس فقط أعلى تصنيف طاقة مُعلن عنه.

موصلات CCS2 المبردة بالهواء مقابل المبردة بالسوائل

لا يتطلب كل مشروع شحن سريع بتقنية CCS2 موصلًا مبردًا بالسوائل. يجب أن يراعي الاختيار مستوى التيار المطلوب، ودورة التشغيل، ودرجة الحرارة المحيطة، وفترة الشحن، وسهولة الصيانة.

تُعدّ موصلات CCS2 المبردة بالهواء خيارًا عمليًا لشحن التيار المستمر متوسط ​​الطاقة، والاستخدام المعتدل، ومواقع وقوف السيارات لفترات طويلة، والمواقع التي تراعي التكلفة. فهي أسهل في التركيب والصيانة لعدم حاجتها إلى تدوير سائل التبريد، أو مضخات، أو خراطيم، أو مراقبة إضافية لنظام التبريد. بالنسبة لمحطات الشحن العامة في المدن، ومواقف السيارات في المتاجر، ومحطات الشحن في أماكن العمل، وبعض مشاريع المستودعات، توفر موصلات CCS2 المبردة بالهواء أداءً كافيًا مع نظام أقل تعقيدًا.

تُعدّ موصلات CCS2 المبردة بالسوائل أكثر ملاءمةً للشحن المستمر بتيارات عالية. تشمل التطبيقات النموذجية محطات الشحن السريع على الطرق السريعة، ومواقع التيار المستمر العامة ذات الاستخدام العالي، ومستودعات أساطيل المركبات ذات فترات الشحن القصيرة، والمنشآت في المناطق ذات المناخ الحار، والمشاريع التي قد يؤثر فيها خفض القدرة أو ارتفاع درجة حرارة المقبض على وقت التشغيل وتجربة المستخدم. يُحسّن التبريد بالسوائل التحكم الحراري تحت الأحمال الثقيلة، ولكنه يزيد أيضًا من التكلفة وتعقيد النظام ومتطلبات الصيانة.

لا يتعلق القرار بالمفاضلة بين التبريد الهوائي والأفضل، بل بمدى حاجة الموقع إلى تيار عالٍ مستمر في ظروف التشغيل الفعلية. فإذا كان المشروع يتضمن جلسات متكررة، أو فترات توقف قصيرة، أو مركبات عالية الطاقة، أو درجات حرارة محيطة مرتفعة، فقد يكون التبريد السائل مُبررًا. أما إذا كان الاستخدام متوسطًا وكان التحكم في التكاليف مهمًا، فقد يكون نظام احتجاز الكربون وتخزينه ثنائي الطور (CCS2) المُبرد بالهواء هو الخيار الأنسب.

خيارات موصل CCS2 لتلبية احتياجات الشحن المختلفة

قائمة التحقق لاختيار موصلات CCS2 لمشاريع الشحن

ينبغي اختيار موصل CCS2 بما يتناسب مع متطلبات المشروع، وليس فقط بناءً على أعلى تصنيف للتيار. تساعد قائمة التحقق أدناه المشترين على ربط مواصفات المنتج بظروف الشحن الفعلية، ومتطلبات السوق، والتشغيل طويل الأمد.

قد يتعطل موصل CCS2، حتى وإن بدا مناسبًا في ورقة البيانات، في ظروف التشغيل الفعلية إذا لم تكن دورة التشغيل أو الهامش الحراري أو طريقة التعامل مع الكابل أو خطة الصيانة مناسبة. لذا، يجب أن يعكس الاختيار بيئة الشحن الحقيقية، وليس فقط ذروة التيار أو شكل الموصل أو رقم القطعة القياسي.

CCS2 مقابل النوع 2: ما الفرق؟

النوع 2 وCCS2 متشابهان إلى حد كبير، لكنهما ليسا نفس الموصل. الفرق الرئيسي هو أن النوع 2 واجهة شحن تيار متردد، بينما يضيف CCS2 مسار شحن سريع تيار مستمر أسفل قسم النوع 2.

النقطة الأساسية للمشترين هي التوافق. فتشابه شكل الموصل لا يعني بالضرورة تطابق قدرة الشحن. لا يمكن للمركبات التي تدعم النوع الثاني فقط استخدام الشحن السريع بالتيار المستمر CCS2 إلا إذا كانت المركبة مزودة بأجهزة الشحن بالتيار المستمر اللازمة، ودعم الاتصال، ونظام الأمان.

CCS1 مقابل CCS2: الاختلافات الإقليمية والتصميمية

يُعد كل من CCS1 وCCS2 موصلات نظام الشحن المُدمج، لكنهما مبنيان على قواعد توصيل تيار متردد مختلفة. يستخدم CCS1 الجزء العلوي من النوع 1 / J1772، بينما يستخدم CCS2 الجزء العلوي من النوع 2. ويضيف كلا الموصلين نقطتي تلامس سفليتين للتيار المستمر لشحن سريع بالتيار المستمر.

بالنسبة لمصنعي وموزعي ومشغلي أجهزة الشحن على مستوى العالم، ينبغي أن يراعي اختيار نوعي CCS1 وCCS2 السوق المستهدف وعدد المركبات. فالموصل الذي يناسب بنية منطقة ما قد لا يتوافق مع مركبات منطقة أخرى، أو متطلبات الاعتماد، أو معايير الشحن المتوقعة.

فحوصات التوافق مع CCS2 قبل الاختيار

لا يقتصر توافق نظام الشحن CCS2 على شكل الموصل فحسب. في أي مشروع شحن، يجب التحقق من التوافق بين المركبة والشاحن والموصل ومجموعة الكابلات ومنطق التحكم ومتطلبات الاعتماد. قد يتطابق الموصل ظاهريًا مع مدخل الشحن، ولكنه قد لا يدعم وضع الشحن المطلوب أو منطق القفل أو إجراءات السلامة.

قبل اختيار موصل أو مجموعة كابلات CCS2، يجب على المشترين التأكد من النقاط التالية:

إنّ أفضل طريقة لتحديد التوافق هي تحديده بناءً على حالة الاستخدام، وليس بناءً على اسم الموصل. قد تتضمن شواحن التيار المستمر العامة، وشواحن مستودعات الأساطيل، وشواحن التيار المتردد، وسيناريوهات الشحن باستخدام المحولات، جميعها مصطلحات من النوع 2 أو CCS2، ولكن متطلباتها التقنية تختلف. ينبغي على المشترين تحديد السوق المستهدف، ونوع المركبة أو نوع المدخل، ومخرج الشاحن، والتيار المتوقع، وطول الكابل، ومتطلبات التبريد، واحتياجات الاعتماد قبل اختيار الموصل النهائي.

يمنع هذا خطأً شائعاً في المشاريع: وهو اختيار موصل يتطابق مع الواجهة المرئية ولكنه لا يتطابق مع وضع الشحن أو الحمل الحراري أو منطق التحكم أو مسار الامتثال المطلوب في الميدان.

فحوصات الموثوقية والصيانة لموصلات CCS2

بالنسبة لمحطات الشحن العامة ومستودعات أساطيل المركبات، لا تقتصر موثوقية موصل CCS2 على اجتياز الاختبارات الأولية فحسب. فالموصل يُستخدم يوميًا، ويتعرض لظروف خارجية، ويُستخدم بشكل متكرر تحت ضغط كهربائي وميكانيكي. ومع مرور الوقت، قد تؤدي تغييرات طفيفة في حالة التلامس، أو آلية القفل، أو إجهاد الكابل، أو أداء منع التسرب إلى فشل جلسات الشحن، أو انخفاض الأداء، أو شكاوى المستخدمين، أو الحاجة إلى استبداله مبكرًا.

ينبغي على المشغلين الانتباه إلى هذه الإشارات أثناء الفحص الروتيني:

ينبغي أن تتناسب خطة الصيانة مع استخدام الموقع. قد لا يحتاج شاحن التيار المستمر ذو الاستخدام المنخفض إلا إلى فحص بصري وتنظيف دوريين، بينما يجب على نظام شاحن الطريق السريع أو نظام المستودع ذي الحركة المرورية العالية تتبع حالات فشل الشحن، وسجلات خفض القدرة، ودرجة حرارة الموصل، ودورات الاستبدال. لا يقتصر الهدف على شراء موصل بالقدرة المناسبة فحسب، بل يشمل أيضًا الحفاظ على استقراره تحت حمل التشغيل الفعلي للموقع.

التعليمات

ما هو موصل CCS2؟

موصل CCS2، المعروف أيضاً باسم Combo 2، هو موصل شحن للسيارات الكهربائية يجمع بين واجهة تيار متردد من النوع 2 وموصلين إضافيين للتيار المستمر للشحن السريع. ويُستخدم على نطاق واسع في أوروبا والعديد من الأسواق التي تعتمد على النوع 2 لشحن التيار المستمر في الأماكن العامة، وشحن أساطيل السيارات، ومشاريع الشحن عالية الطاقة.

هل CCS2 هو نفسه النوع 2؟

لا، النوع 2 هو في الأساس واجهة شحن تيار متردد. يستخدم نظام CCS2 الجزء العلوي من النوع 2 ويضيف نقطتي توصيل سفليتين للتيار المستمر للشحن السريع. عادةً ما يقبل مدخل CCS2 قابس تيار متردد من النوع 2، لكن المدخل المخصص للنوع 2 فقط لا يدعم الشحن السريع بالتيار المستمر لنظام CCS2.

ما هو تخطيط دبابيس موصل CCS2؟

يشتمل مدخل المركبة الكامل من نوع CCS2 على منطقة تلامس التيار المتردد من النوع 2، والتأريض الوقائي، وجهاز التحكم التجريبي، وجهاز التحكم التجريبي التقاربي، وجهازي تلامس للتيار المستمر السفليين. في مقابس شحن التيار المستمر من نوع CCS2، قد لا تكون جهات تلامس طاقة التيار المتردد موصولة دائمًا، لأن شحن التيار المستمر عالي الطاقة يستخدم قطبي DC+ وDC- لتوصيل الطاقة.

هل يمكن لمدخل CCS2 أن يدعم كلاً من الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر؟

نعم، إذا كانت السيارة ونظام الشحن مصممين لكلا الوضعين. يستخدم الشحن بالتيار المتردد الجزء من النوع 2 من المدخل، بينما يستخدم الشحن السريع بالتيار المستمر نقاط التلامس السفلية للتيار المستمر. لا يكفي التوافق المادي وحده؛ يجب أن تدعم السيارة وضع الشحن المطلوب، وعملية الاتصال، ومنطق السلامة.

هل تحتاج جميع شواحن CCS2 إلى موصلات مبردة بالسوائل؟

لا. موصلات CCS2 المبردة بالهواء مناسبة لشحن التيار المستمر متوسط ​​الطاقة، والاستخدام المعتدل، وفترات التوقف الطويلة، والمواقع التي تراعي التكلفة. أما موصلات CCS2 المبردة بالسوائل فهي أنسب للمواقع التي تتطلب تيارًا عاليًا مستمرًا، والاستخدام المكثف، والمناخات الحارة، والمشاريع التي تُشكل فيها درجة حرارة المقبض أو انخفاض القدرة مصدر قلق.

ما الذي يجب على المشترين التحقق منه قبل اختيار موصل CCS2؟

ينبغي على المشترين التأكد من السوق المستهدف، وتوافق المركبة، وقدرة الشاحن، وتصنيف الجهد والتيار، وطريقة التبريد، وطول الكابل، وتصميم القفل، وحماية IP، والشهادات، وخطة الصيانة. كما أن دعم المورد، والوثائق، وقطع الغيار، واستقرار التسليم أمورٌ بالغة الأهمية في مشاريع B2B.

اختيار موصلات CCS2 لمشروع الشحن؟

يعتمد اختيار موصل CCS2 المناسب على أكثر من مجرد شكل القابس أو التيار المقنن. فملاءمة المنتج للسوق، وتوافقه مع المركبات، وطريقة التبريد، وتصميم الكابل، والشهادات، ومتطلبات الصيانة، كلها عوامل تؤثر على أداء المشروع.

اتصل بشركة Workersbee لمناقشة خيارات موصلات وكابلات CCS2 لمواقع الشحن العامة، ومستودعات الأساطيل، ومشاريع تصنيع أجهزة الشحن، وأنظمة الشحن بالتيار المستمر عالية الطاقة.