الشحن السريع CCS2

يتصدر الشحن السريع عناوين الأخبار باستمرار، ويصعب تحديد مدى تأثير هذا الوعد على السيارات والمواقع الإلكترونية. إذا كنت تقود سيارة كهربائية، فالسؤال بسيط: هل سيمنحني التوقف السريع مدىً كافيًا، أم سأظل جالسًا أمام الشاحن لنصف ساعة؟ إذا كنت تدير أو تخطط لشحن سيارتك في مواقع إلكترونية، يتحول الأمر إلى تساؤل آخر: هل من المنطقي إنفاق المزيد على أجهزة عالية الطاقة لتجربة شحن مدتها عشر دقائق؟ بالنسبة لسيارة كهربائية نموذجية اليوم، الإجابة واضحة: شحن كامل من صفر إلى ١٠٠٪ في عشر دقائق ليس واقعيًا. ما هو واقعي، مع السيارة المناسبة والإطار المناسب؟ شاحن سريع تيار مستمر، والكابل والموصل، هو إضافة نطاق مفيد خلال ذلك الوقت. فهم موقع هذا الخط - وما يتطلبه من البطارية والعتاد - هو ما يهم كلاً من السائقين وأصحاب المشاريع.  1.هل يمكنك شحن سيارة كهربائية في 10 دقائق؟ ترتبط أوقات الشحن دائمًا بحالة الشحن (SOC). تشير معظم أرقام الشحن السريع إلى نسبة تتراوح بين ١٠٪ و٨٠٪، وليس ٠٪ و١٠٠٪.في منتصف نطاق SOC، تستطيع خلايا أيونات الليثيوم قبول تيار أعلى بكثير. وفي أعلى مستوياتها، يضطر نظام إدارة البطارية (BMS) إلى قطع التيار الكهربائي لمنع ارتفاع درجة الحرارة، وتلطيخ الليثيوم، وحالات الفشل الأخرى. ولهذا السبب، غالبًا ما تتراجع نسبة الـ 20% الأخيرة تدريجيًا.لذا عندما يدعي شخص ما "الشحن لمدة 10 دقائق"، فإنه يعني عادةً أحد ثلاثة أشياء:·إضافة كمية محددة من الطاقة (على سبيل المثال 20-30 كيلووات ساعة)·إضافة مقدار محدد من المدى (على سبيل المثال 200 كم)·التحرك عبر نافذة منتصف SOC على مركبة وشاحن محددين حتى أن عدد قليل جدًا من التركيبات في العالم الحقيقي تحاول الوعد بملء كامل في ذلك الوقت.  2.ما مدى سرعة شحن السيارات الكهربائية حقًا: من التيار المتردد المنزلي إلى التيار المستمر فائق السرعة في الاستخدام الفعلي، يتم تحديد سرعة الشحن حسب السياق أكثر من أي رقم كيلو وات كبير واحد. مكيف هواء منزلي·يعتبر الشحن من المستوى 1 والمستوى 2 في المنزل منخفض الطاقة ولكنه متوفر دائمًا.·قد تظل السيارة متصلة بالكهرباء لمدة تتراوح بين 6 إلى 10 ساعات طوال الليل.·هذا يكفي لتغطية معظم القيادة اليومية دون الحاجة إلى لمس شواحن التيار المستمر السريعة على الإطلاق. الشحن السريع التقليدي للتيار المستمر (حوالي 50-150 كيلو وات)·في السيارات المتوافقة، يستغرق الشحن من 10 إلى 80% عادةً من 30 إلى 60 دقيقة.·قد تستغرق الموديلات القديمة أو الحزم الصغيرة أو المركبات المحدودة بطاقة تيار مستمر أقل وقتًا أطول.·بالنسبة للعديد من السائقين، لا يزال هذا يناسب بشكل طبيعي التوقف لتناول وجبة طعام أو رحلة تسوق. تيار مستمر عالي الطاقة وسريع للغاية (250-350 كيلو واط وما فوق)·يمكن للمنصات الحديثة ذات الجهد العالي سحب طاقة عالية جدًا في نطاق SOC المتوسط.·في ظل ظروف جيدة - بطارية معدة مسبقًا، طقس معتدل، درجة شحن البطارية الأولية منخفضة - يمكن أن تستغرق السيارة من درجة شحن البطارية المنخفضة إلى حالة مريحة للمرحلة التالية ما بين 10 إلى 20 دقيقة. بالنسبة لمشغلي الموقع، فإن نفس العوامل التي تشكل تجربة السائق تؤثر أيضًا على الاستخدام:·مركز عمليات الوصول·حجم البطارية وقدرة التيار المستمر لمزيج المركبات المحلية·كم من الوقت يختار السائقون البقاء فعليًاإن الموقع الذي تبقى فيه معظم السيارات لمدة 45 دقيقة يتصرف بشكل مختلف للغاية، من حيث المركبات التي يتم تقديم الخدمة لها يوميًا، عن الموقع الذي تبقى فيه معظم السيارات لمدة 10 إلى 15 دقيقة حتى لو كانت طاقة الشاحن المعلن عنها مماثلة.  3.ما يضيفه التوقف لمدة 10 دقائق في الواقع يفكر السائقون بالمسافة، لا بالنسب المئوية. أما أصحاب المواقع، فيفكرون بعدد المركبات لكل موقف يوميًا. ويمكن ترجمة كلا الأمرين من نفس الأرقام الأساسية.يستخدم الجدول أدناه نماذج أولية بسيطة لإظهار كيف قد تبدو عشر دقائق على شاحن تيار مستمر عالي الطاقة مناسب في الممارسة العملية.نموذج المركبةالبطارية (كيلوواط ساعة)أقصى طاقة تيار مستمر (كيلوواط)الطاقة في 10 دقائق (كيلوواط ساعة)*المدى المضاف (كم)*حالة الاستخدام النموذجيةسيارة رياضية متعددة الاستخدامات عالية الجهد للطرق السريعة90250–27035–40150–200أرجل الطريق السريع الطويلةسيارة سيدان عائلية متوسطة الحجم70150–20022–28110–160مدينة مختلطة وطريق سريعسيارة كهربائية مدمجة للمدينة5080–12013–1870–120في الغالب حضرية، وفي بعض الأحيان طريق سريعشاحنة تجارية خفيفة75120–15020–2590–140طرق التسليم، شحن المستودعات *يفترض وجود نافذة SOC صديقة (على سبيل المثال 10–60%) على شاحن تيار مستمر عالي الطاقة متوافق في درجة حرارة معتدلة. بالنسبة للركاب، قد تغطي هذه التوقفات التي تستغرق عشر دقائق عدة أيام من القيادة في المدينة. أما بالنسبة للسائقين لمسافات طويلة، فقد تكون مجرد امتداد إضافي على الطريق السريع دون قلق بشأن مدى القيادة. عند النظر إليها من زاوية دوران الخليج، يشير الجدول نفسه إلى أن الخليج عالي الطاقة يمكن أن يخدم عدة مركبات في الساعة إذا احتاج معظم السائقين إلى 10 إلى 15 دقيقة فقط، بدلاً من قفل الخليج لمدة ساعة تقريبًا لكل سيارة.  4.ما يمكن للبطارية التعامل معه - الحدود ومدة الحياةالبطارية هي الحد الأول الصعب للشحن لمدة عشر دقائق.الكيمياء ومعدل الشحن·يحتوي كل تصميم للخلية على معدل شحن عملي (معدل C) يمكنها تحمله.·إذا قمت بالضغط على الخلية بقوة شديدة، فقد يؤدي ذلك إلى تراكم الليثيوم على الأنود، مما يؤدي إلى إتلاف السعة ويمكن أن يؤدي إلى مشاكل تتعلق بالسلامة. حرارة·يؤدي التيار العالي إلى خسائر داخلية وحرارة.·إذا لم يكن من الممكن إزالة الحرارة بسرعة كافية، ترتفع درجة حرارة الخلية ويقلل نظام إدارة البطارية الطاقة للبقاء ضمن الحدود الآمنة. الاعتماد على SOC·تتقبل الخلايا الشحن السريع بشكل أكثر راحة في حالة SOC المنخفضة والمتوسطة.·مع اقتراب موعد الشحن الكامل، تضيق هوامش الأمان ويجب أن تتباطأ عملية الشحن. تعمل أبحاث الشحن فائق السرعة على ثلاثة محاور: مواد أقطاب كهربائية جديدة، وهندسة خلايا أفضل، ومسارات تبريد أكثر فعالية. ومع ذلك، يرتبط الشحن فائق السرعة دائمًا بنطاق محدود من سعة البطارية (SOC)، ويتطلب حزمة ونظامًا حراريًا مصممين خصيصًا. مدى الحياة والاستخدام اليوميبالنسبة للسائقين الأفراد، فإن السؤال ليس "هل تستطيع البطارية تحمل شحن سريع لمدة 10 دقائق؟" بل "ماذا سيحدث إذا فعلت هذا طوال الوقت؟" النقاط الرئيسية:·إن الشحن السريع للتيار المستمر من حين لآخر في الرحلات الطويلة له تأثير معتدل على عمر البطارية.·يمكن أن يؤدي استخدام التيار المستمر عالي الطاقة بشكل متكرر للغاية، وخاصةً مع نسبة SOC عالية جدًا، إلى تسريع عملية الشيخوخة.·إن البقاء في نافذة SOC المعتدلة والسماح لنظام BMS والنظام الحراري بأداء وظيفتهما يساعد كثيرًا. يبدو النمط العملي على النحو التالي:·تكييف الهواء في المنزل أو مكان العمل هو العمود الفقري للطاقة اليومية·الشحن السريع بالتيار المستمر عندما تتطلبه قيود المسافة أو الوقت·لا حاجة لتجنب التيار المستمر تمامًا، ولكن لا حاجة أيضًا لمطاردته لكل كيلووات ساعة بالنسبة للأساطيل ومشغلي خدمات النقل التشاركي الذين يعتمدون على الشحن السريع بالتيار المستمر، يصبح عمر البطارية جزءًا لا يتجزأ من نموذج العمل. يجب اختيار استراتيجيات الشحن، وفترة صلاحية الشحن (SOC)، وموقع الشاحن مع مراعاة توفر المركبة وتكلفة استبدال البطارية.  5.أجهزة شحن بمستوى 10 دقائقتوفير الطاقة المفيدة في عشر دقائق لا يقتصر على السيارة فحسب، بل يجب أن يتحمل كل شيء، من توصيل الشبكة الكهربائية إلى مدخل السيارة، الطاقة العالية بشكل متكرر. تبدو السلسلة عادةً بهذا الشكل:·الشبكة والمحولسعة تعاقدية كافية وتصنيف المحول لشواحن متعددة عالية الطاقة، بالإضافة إلى أي حمل مبنى. ·شاحن تيار مستمروحدات طاقة مصممة خصيصًا للطاقة المطلوبة لكل حاوية، بتصميم حراري يتحمل إنتاجًا عاليًا ومستمرًا. مشاركة ذكية للطاقة عبر الموصلات عند توصيل عدة مركبات بخزانة واحدة. ·كابل التيار المستمرعند مئات الأمبيرات، يصبح الكابل التقليدي المبرد بالهواء ثقيلًا وساخنًا. أما كابلات التيار المستمر المبردة بالسائل فتسمح بمرور تيار عالٍ مع وزن ودرجة حرارة سطحية مناسبين. ·موصل التيار المستمريجب أن ينقل الموصل هذا التيار عبر نقاط تلامسه مع الحفاظ على درجة الحرارة ومقاومة التلامس تحت السيطرة. كما يجب أن يتحمل آلاف دورات التزاوج، والتعامل القاسي، والظروف الجوية، وغالبًا ما يكون ذلك بمستويات حماية عالية ضد الدخول. ·مدخل السيارة والبطاريةيجب أن يتطابق المدخل مع معيار الموصل وتصنيف التيار؛ ويجب أن تطلب البطارية ونظام إدارة البطارية هذه الطاقة وتقبلها بالفعل. بالنسبة للمواقع عالية الطاقة، تُعدّ موصلات CCS2 أو CCS1 أو GB/T عالية التيار وكابلات شحن التيار المستمر المتوافقة أساسيةً في التصميم، وليس الملحقات. يتعاون موردون مثل Workersbee مع مصنعي الشواحن وأصحاب المواقع لتوفير موصلات السيارات الكهربائية وأنظمة كابلات التيار المستمر المبردة بالسائل، المصممة خصيصًا لتوفير طاقة عالية مستدامة بدلًا من الانقطاعات القصيرة العرضية.  6.تخطيط موقع تيار مستمر عالي الطاقةعندما يفكر مشغلو نقاط الشحن أو أصحاب المشاريع في الشحن "بأسلوب 10 دقائق"، فإن نسخ أعلى قيمة للطاقة من كتيب نادرًا ما يكون أفضل طريقة للبدء.إن النهج الأكثر واقعية هو العمل إلى الوراء من الطريقة التي سيتم بها استخدام الموقع فعليًا. الموقع والسلوك·تشهد ممرات الطرق السريعة فترات توقف قصيرة وتوقعات عالية للسرعة.·تتمتع مواقف السيارات التجارية في المناطق الحضرية ووجهات الترفيه بوقت توقف طبيعي، لذا فإن التيار المستمر والتيار المتردد متوسط ​​الطاقة قد يوفران قيمة إجمالية أفضل.·يمكن للمستودعات ومراكز الخدمات اللوجستية أن تدمج الشحن الليلي مع عمليات الشحن السريع المستهدفة. وقت البقاء المستهدف والمركبات يوميًا·حدد المدة التي يجب أن تبقى فيها المركبة المتوسطة وعدد المركبات التي يجب أن يخدمها كل خليج.·تؤدي هذه الأرقام إلى زيادة الطاقة المطلوبة لكل حجرة بشكل أكبر بكثير من ادعاءات التسويق. تخطيط الطاقة·حدد عدد الحجرات، إن وجدت، التي تحتاج حقًا إلى قدرة تتراوح بين 250 إلى 350 كيلو وات.·قد يكون من الأفضل استخدام حجرات أخرى بقوة تتراوح بين 60 إلى 120 كيلو وات، وهو ما يزال "سريعًا" بالنسبة للعديد من المركبات التي لا يمكنها الاستفادة من طاقة أعلى. اختيارات الكابلات والموصلات·تعتبر كابلات التيار المستمر ذات التبريد الطبيعي أبسط وأرخص، ولكنها تحد من التيار ويمكن أن تصبح ثقيلة مع ارتفاع الطاقة.·تكلف الكابلات المبردة بالسائل والموصلات ذات التيار العالي أكثر ولكنها تفتح جلسات أقصر ومعدل دوران أعلى للخلجان في المواقع الصحيحة.·في المناخات القاسية أو الاستخدام التجاري المكثف، تحتاج عملية الختم وتخفيف الضغط والمتانة إلى اهتمام إضافي. العمليات والسلامة·تتطلب المعدات عالية الطاقة فحصًا منتظمًا وإجراءات واضحة للتعامل مع التلوث أو التلف أو أحداث ارتفاع درجة الحرارة.·يساعد تدريب الموظفين وتعليمات المستخدم الواضحة على تقليل سوء الاستخدام وإطالة عمر المعدات. تجد العديد من الفرق أنه من الأسهل إدارة هذا التعقيد باستخدام قائمة مرجعية داخلية قصيرة: حالة الاستخدام الرئيسية، ووقت التوقف المستهدف، والمركبات المستهدفة لكل حجرة يوميًا، ثم طاقة الشاحن، وتكنولوجيا الكابلات، وتقييم الموصل الذي يجعل هذا المزيج منطقيًا.  7.من يستفيد أكثر من الشحن لمدة 10 دقائق؟لا يحتاج الجميع إلى جلسات مدتها عشر دقائق تقريبًا.سائقين خاصين لمسافات طويلة·يمكن لمجموعة من الخلجان الحقيقية عالية الطاقة الموجودة على طول الممر أن تحول رحلاتها.·قد يحتاجون إلى استخدام هذه الأدوات بضع مرات في العام فقط، ولكن تأثيرها على الثقة كبير. أساطيل سيارات الأجرة وسيارات النقل والتوصيل·الوقت الذي تقضيه في الشاحن هو وقت لا تكسب فيه المال.·بالنسبة لهؤلاء المستخدمين، حتى تقليل مدة التوقف من 30 دقيقة إلى 15 دقيقة قد يؤدي إلى تراكم التكاليف على الأسطول.·ومع ذلك، فإن التوافر المتوقع والجدولة الذكية غالباً ما يكونان أكثر أهمية من قيمة ذروة الطاقة المطلقة. المسافرون في المناطق الحضرية الذين يستخدمون الشحن في المنزل أو مكان العمل·يمكن تغطية معظم احتياجات الطاقة اليومية بواسطة مكيف الهواء.·عادةً ما يكون وجود تيار مستمر متوسط ​​القدرة بالقرب من وجهات التسوق أو الترفيه كافياً.·بالنسبة لهذه المجموعة، فإن وجود المزيد من المقابس في الأماكن الصحيحة أفضل من وجود وحدة واحدة فائقة السرعة. ومن منظور تخطيط الشبكة، يعني هذا أن الشحن السريع للغاية ينبغي أن يتم في ممرات ومراكز محددة، وليس في كل زاوية من كل مدينة.  8.كيف قد يتغير الشحن لمدة عشر دقائق على مدار العقد المقبلمن المرجح أن تؤدي العديد من الاتجاهات إلى جعل الشحن السريع يبدو أسرع، حتى لو كان العنوان الرئيسي الذي يستغرق عشر دقائق يظل حالة خاصة أكثر من كونه عادة يومية.·المنصات ذات الجهد العالي تنتقل إلى قطاعات الأسعار السائدة.·تصميمات بطاريات قادرة على قبول معدلات شحن أعلى ضمن نوافذ آمنة، مدعومة بإدارة حرارية أقوى.·إدارة طاقة أكثر ذكاءً على مستوى الموقع، وفي بعض الحالات، تخزين محلي لتخفيف قيود الشبكة مع الاستمرار في توفير طاقة ذروة عالية للمركبات. بالنسبة للمشاريع ذات الطاقة العالية، من المنطقي التفكير من حيث مسارات الترقية: الأنابيب، ومعدات التبديل، وبصمات الشواحن، والكابلات والموصلات التي يمكن صيانتها وترقيتها مع تطور المركبات، دون الحاجة إلى إعادة بناء الموقع بأكمله.  9.ما يجب فعله الآن: السائقون والأساطيل وأصحاب المواقعللسائقين:·لا تتوقع شحن البطارية بالكامل خلال عشر دقائق، ولا تحتاج إليها في معظم الرحلات.·باستخدام السيارة والشاحن المناسبين، يمكن إضافة ما بين عشر إلى خمس عشرة دقيقة إلى مسافة كبيرة بالفعل.·تعامل مع الشحن السريع باعتباره أداة واحدة من بين أدوات عديدة، وليس باعتباره الطريقة الوحيدة لتشغيل السيارة. للأساطيل:·قم ببناء خطط الشحن حول أماكن تواجد المركبات فعليًا وكيفية هيكلة الطرق.·استخدم تيار مستمر عالي الطاقة حيث يعمل ذلك على تحسين توفر السيارة بشكل واضح بما يكفي لتبرير التكلفة، واضبط نوافذ SOC لحماية عمر العبوة. لأصحاب المواقع ومسؤولي المشتريات:·ابدأ من حالات الاستخدام وأنماط المرور وأوقات الانتظار المطلوبة، ثم حدد حجم الطاقة والكابلات والموصلات وفقًا لذلك.·بالنسبة للمواقع التي تحتاج بالفعل إلى تشغيل عالي الطاقة، استثمر في موصلات التيار المستمر عالية التيار وتقنية الكابلات المناسبة؛ فهي البنية الأساسية الأساسية، وليست إضافات اختيارية.  الأسئلة الشائعة: شحن السيارة الكهربائية في 10 دقائقهل يمكن شحن أي سيارة كهربائية بالكامل في 10 دقائق اليوم؟بالنسبة لسيارات الركاب الكهربائية اليوم، يُعدّ الشحن الكامل من صفر إلى ١٠٠٪ في عشر دقائق أمرًا غير واقعي. ترتبط أوقات الشحن السريع دائمًا بفترة شحن قصوى، مثل ١٠-٨٠٪، وتفترض وجود شاحن تيار مستمر عالي الطاقة ومتوافق. حتى أسرع السيارات تتباطأ سرعتها بشكل حاد عند اقترابها من مستوى شحن عالٍ لحماية البطارية. ما هو المدى الذي يمكن أن تضيفه سيارة كهربائية نموذجية في توقف مدته 10 دقائق؟باستخدام شاحن تيار مستمر عالي الطاقة مناسب، يمكن للعديد من السيارات الكهربائية الحديثة إضافة مسافة تتراوح بين 70 و200 كيلومتر تقريبًا في عشر دقائق. يعتمد الرقم الدقيق على حجم البطارية، وأقصى طاقة تيار مستمر تقبلها السيارة، ودرجة الحرارة، وحالة الشحن عند الوصول. في ظروف مناسبة، غالبًا ما يكفي توقف لمدة 10 دقائق لتغطية عدة أيام من التنقل اليومي أو جزء إضافي من الطريق السريع. هل الشحن السريع يؤدي دائمًا إلى إتلاف بطارية السيارة الكهربائية؟يُضيف الشحن السريع ضغطًا إضافيًا مقارنةً بالشحن المتردد الخفيف، خاصةً عند استخدامه بكثرة وحتى مستوى شحن عالٍ جدًا. صُممت البطاريات الحديثة، والأنظمة الحرارية، وبرامج إدارة البطاريات، للحفاظ على الخلايا ضمن حدود آمنة، وتقليل استهلاك الطاقة عند الحاجة. عادةً ما يكون الشحن السريع بالتيار المستمر من حين لآخر أثناء الرحلات مناسبًا؛ فاستخدامه يوميًا كطريقة شحن رئيسية يُسرّع من شيخوخة البطارية، ويُمكن إدارته بشكل أفضل من خلال فترات زمنية معقولة لحالة الشحن. أين يصبح شحن السيارات الكهربائية فائق السرعة أكثر منطقية؟يُعد شحن التيار المستمر فائق السرعة أكثر فعالية في ممرات الطرق السريعة المزدحمة والمستودعات والمراكز حيث تحتاج المركبات إلى الدوران بسرعة. يستفيد سائقو المركبات الخاصة لمسافات طويلة، وأساطيل سيارات الأجرة، وشاحنات التوصيل أكثر من قِبَل قِصر فترات التوقف وزيادة معدل دوران الحاويات. في المناطق الحضرية ذات فترات التوقف الطبيعية الطويلة، غالبًا ما يُفيد عدد أكبر من شواحن التيار المستمر أو المتردد متوسطة الطاقة السائقين بشكل أفضل من وحدة واحدة فائقة السرعة. هل توفر جميع الشواحن عالية الطاقة نفس السرعة الحقيقية؟ليس بالضرورة. الطاقة المطبوعة على خزانة الشاحن ليست سوى جانب واحد من المشكلة؛ فحد التيار المستمر للسيارة، ومنحنى شحنها، وتصنيف الكابل والموصل، ودرجة الحرارة، وعدد المركبات التي تتشارك في نفس الخزانة، كلها عوامل تؤثر على السرعة الفعلية. عمليًا، غالبًا ما توفر السيارة والشاحن المتوافقان اللذان يعملان بشكل مريح ضمن حدود تصميمهما تجربة أفضل من استخدام "رقم أكبر" خارج ظروفه المثالية.  تتعاون شركة Workersbee مع مصنعي الشواحن وأصحاب المواقع لتصميم موصلات السيارات الكهربائية وكابلات شحن التيار المستمر لـ سي سي إس 2وCCS1 وGB/T وغيرها من معايير الطاقة العالية. عندما تُحدد البطارية والشاحن والكابل والموصل كنظام واحد بدلاً من قطع منفصلة، ​​يصبح التوقف لمدة عشر دقائق جزءًا متوقعًا من تجربة الشحن في الأماكن التي تُضيف قيمة حقيقية.