مشاكل توافق موصلات شحن السيارات الكهربائية: شرح الأسباب والحلول

مع ازدياد شيوع السيارات الكهربائية حول العالم، قد يتوقع المرء أن يكون الشحن سهلاً: ما عليك سوى توصيل الشاحن بالسيارة وشحنها. في الواقع، حتى عندما تستخدم كلٌّ من السيارة الكهربائية ومحطة الشحن... نفس معيار الموصل - مثل سي سي إس 2، النوع 2، أو NACS—لا تتم عملية الشحن بسلاسة دائمًا. لماذا؟

تستكشف هذه المقالة التحديات التقنية والتواصلية والتوافقية بين موصلات شحن السيارات الكهربائية والمركبات، ولماذا لا يعني "المعيار نفسه" دائمًا "ضمان العمل".

فهم موصل السيارة الكهربائية والتفاعل مع المركبات

لا يقتصر شحن السيارات الكهربائية الحديثة على توصيل كابل فحسب. فخلف الكواليس، تحدث عملية تواصل معقدة بين السيارة والشاحن. تتضمن هذه العملية الاتصالات الرقمية, فحوصات السلامة، و التوافق الكهربائيفي حالة فشل أي خطوة، لن تبدأ جلسة الشحن.

يحدث التفاعل بهذا الترتيب العام:

تبدأ عملية الشحن بتوصيل قابس السيارة بمدخلها الكهربائي بشكل صحيح. يجب أن تكون هذه الخطوة آمنة لبدء الشحن.

مصافحة الاتصالات (على سبيل المثال، باستخدام ISO 15118 أو DIN 70121)

التحقق الكهربائي (الجهد، التيار، درجة الحرارة، الخ.)

يبدأ الشحن (فقط إذا كان كل شيء على ما يرام)

دعونا نستكشف الصعوبات الأكثر شيوعًا التي تحدث أثناء هذه العملية.

بروتوكولات الاتصال: الجدار الخفي

واحدة من أكبر المشاكل تأتي من بروتوكول اتصالات الشحنعلى الرغم من أن جهازين يستخدمان نفس الموصل المادي، إلا أنهما قد يتحدثان "لغات" مختلفة.

على سبيل المثال، تستخدم العديد من السيارات الكهربائية الحديثة معيار الاتصالات ISO 15118، الذي يدعم وظائف متقدمة مثل المصادقة التلقائية وبدء الشحن، والمعروف باسم Plug & Charge. ولكن بعض المركبات أو الشواحن القديمة لا تزال تستخدم DIN 70121، إصدار سابق يفتقر إلى وظائف الاتصال الذكية.

إذا حاولت السيارة الاتصال باستخدام ISO 15118، لكن الشاحن يفهم DIN 70121 فقط، تفشل المصافحة، ولا تبدأ عملية الشحن.

تعارضات التشفير والمصادقة

مع بروتوكولات متقدمة مثل ISO 15118، أصبح الأمن الرقمي جزءًا لا يتجزأ من المعادلة. تتضمن هذه البروتوكولات: المصادقة القائمة على الشهادة، تمامًا مثل تشفير HTTPS على مواقع الويب.

إذا لم تكن السيارة والشاحن حاصلين على شهادات موثوقة متطابقة، أو إذا كان أحد الجانبين يفتقر إلى دعم الشهادة، فسيتم رفض الشحن لمنع المخاطر الأمنية.

ينطبق هذا بشكل خاص على سيناريوهات "التوصيل والشحن" التي لا تتطلب إدخالًا يدويًا من المستخدم. فبدون التحقق من الثقة بشكل صحيح، يحظر النظام المعاملة.

عدم التوافق الكهربائي: اختلافات الجهد والتيار

حتى عندما تنجح الاتصالات المادية والرقمية، التوافق الكهربائي هذا مهم أيضًا. بعض السيارات الكهربائية تعمل بنظام ٤٠٠ فولت، بينما صُممت أخرى لـ ٨٠٠ فولت. قد تكون الشواحن السريعة مُحسّنة للعمل بجهد عالٍ.

إذا لم يتمكن الشاحن من التكيف مع متطلبات الجهد المنخفض للسيارة - أو إذا قامت السيارة بتقييد التيار لأسباب تتعلق بالسلامة - فقد يفشل الشحن أو يصبح محدودًا بشكل كبير.

ميزات السلامة التي تمنع الشحن

صُممت السيارات الكهربائية بآليات حماية متعددة. إذا اكتشفت السيارة أي شيء غير عادي، مثل:

تأريض ضعيف للشاحن

درجة حرارة محيطة عالية

الموصل غير مُدخل بالكامل
—قد يلغي عملية الشحن تلقائيًا.

تعتبر هذه المحفزات الأمنية ضرورية، ولكنها قد تسبب الإحباط إذا لم يعرف المستخدمون سبب توقف الشحن.

الأسباب الشائعة لفشل الشحن على الرغم من مطابقة المعايير

فيما يلي جدول ملخص يوضح سبب فشل الشحن حتى عندما تستخدم السيارة والشاحن نفس المعيار:

كيفية إصلاح هذه المشاكل؟

1. اختبار قابلية التشغيل البيني على مستوى الصناعة

منظمات مثل شارين تنظيم فعاليات اختبارية لمساعدة مصنعي السيارات الكهربائية والشواحن على العمل معًا. ولمعالجة تحديات التوافق، يشارك المصنعون في اختبارات التوافق التشغيلي، والتي تتحقق من قدرة معدات الشحن من علامات تجارية مختلفة على التواصل بفعالية وتوفير تجربة شحن سلسة.

2. تحديثات البرامج المتكررة

يجب على مصنعي السيارات ومشغلي محطات الشحن تحديث برامجهم باستمرار. تُمكّن التحديثات اللاسلكية (OTA) من إصلاح الأخطاء، وإضافة دعم بروتوكولات جديدة، وتحسين التوافق.

3. أنظمة الشهادات العالمية

إن نظامًا عالميًا مشتركًا للشهادات (مثل شهادة CCS في أوروبا) من شأنه أن يساعد في مواءمة سلوك المنتج بين الشركات المصنعة.

4. تعليقات أفضل للمستخدمين حول الأخطاء

عند فشل الشحن، يجب أن يعرض الجهاز الكهربائي أو الشاحن رسالة واضحة - مثل "بروتوكول غير متوافق" أو "خطأ في التأريض" - بدلاً من الرسالة العامة "فشل الشحن".

جعل شحن السيارات الكهربائية أكثر موثوقية

من المفترض أن يكون شحن سيارتك الكهربائية سهلاً كشحن سيارة تعمل بالبنزين، لكن التقنية الأساسية أكثر تعقيدًا بكثير. فمجرد استخدام السيارة والشاحن لنفس الموصل لا يعني أنهما يعملان معًا تلقائيًا.

من عدم توافق الاتصالات الرقمية إلى فحوصات السلامة والاختلافات الكهربائية، هناك عوامل عديدة قد تعيق الشحن. ولحسن الحظ، تعمل صناعة السيارات الكهربائية بنشاط على معالجة هذه المشكلات من خلال تحديث البروتوكولات وبرامج الاعتماد والتعاون.

وحتى يتم تحقيق التوحيد الكامل، يتعين على السائقين ومقدمي خدمات الشحن البقاء على اطلاع، ويجب على الشركات المصنعة إعطاء الأولوية للتوافق - وليس فقط الاتصال.