تحليل متعدد الأبعاد لوضع شحن المركبات الكهربائية

تصنيف طرق شحن السيارات الكهربائية وفقًا للمعايير الدولية

وفقًا لمعيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (المعيار IEC 61851-1)، يمكن تقسيم وضع شحن المركبات الكهربائية إلى أربعة أوضاع. دعونا نلقي نظرة عليها واحدة تلو الأخرى.

الوضع 1

هذا هو وضع الشحن الأقدم، والذي يستخدم مصدر طاقة أحادي الطور ويمكن شحنه مباشرة من خلال مقبس منزلي.

ومع ذلك، نظرًا لأن وضع الشحن هذا يفتقر إلى أجهزة الحماية، فهناك بعض المخاطر الخفية، وسرعة الشحن بطيئة للغاية، ونادرًا ما يتم استخدامه في المركبات الكهربائية في الوقت الحاضر، ويستخدم أكثر لشحن الدراجات النارية الكهربائية.

الوضع 2

تم إجراء تحديث كبير على Mode 2، حيث تم دمج صندوق التحكم (IC-CPD) في كابل الشحن، وتحسين ضمان السلامة. يمكنه توفير الحماية من الحرارة الزائدة والحماية من التسرب وغيرها من الوظائف، كما تم تحسين طاقة الشحن بشكل كبير.

يمكن استخدام الطاقة أحادية الطور لشحن الطاقة التي تقل عن 7 كيلو وات، ويمكن استخدام الطاقة ثلاثية الطور لشحن الطاقة التي تزيد عن 7 كيلو واتبفضل مرونته العالية وتوافقه القوي، فهو وضع الشحن السائد للسيارات الكهربائية في السوق.

الوضع 3

الوضع 3 عبارة عن كومة شحن تيار متردد صغيرة (اي في اس اي) مع حماية التيار وقفل ضد السرقة ووظيفة الاتصال (بروتوكول PWM). يدعم مصدر الطاقة أحادي الطور (≤32A) ومصدر الطاقة ثلاثي الطور (≤63A)، مع سرعة شحن بطيئة وتكلفة شحن منخفضة.

الوضع 4

يستخدم الوضع 4 واجهات مثل تخزين وتخزين الكربون ومن خلال الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC)، يمكن توصيل الكهرباء عالية الطاقة بسرعة إلى بطارية المركبات الكهربائية.

نظرًا لأن طاقة خرج الوضع 4 أكبر وسرعة الشحن أسرع، فإن تكلفة الشحن أعلى قليلاً، ولكنها يمكن أن توفر لنا الكثير من الوقت.

التصنيف حسب سرعة الشحن

الشحن التقليدي (الشحن البطيء)

بشكل عام للاستخدام المنزلي، فهو يعادل الوضع 3 المذكور أعلاه أو الشحن باستخدام شاحن المستوى 2. طاقة الإخراج العامة أقل من 22 كيلو واتلذا، يستغرق شحن السيارة الكهربائية بالكامل عادةً من 6 إلى 12 ساعة.

الشحن السريع DC (الشحن السريع)

بالنسبة لبعض المركبات الكهربائية ذات سعة البطارية الكبيرة أو التي تحتاج إلى الشحن السريع، فإن الشحن السريع بالتيار المستمر هو طريقة شحن أكثر كفاءة. يمكنه شحن المركبة الكهربائية إلى 80% في 40 دقيقة أو حتى 20 دقيقة. الشحن السريع بالتيار المستمر يتوافق مع الوضع المذكور أعلاه 4 أو الشحن باستخدام شاحن المستوى 3/4.

وضع تبديل البطارية

نظرًا لأن البطارية ستتسبب في تدهور خطير بمرور الوقت، فقد اقترح العديد من مصنعي السيارات الكهربائية في الداخل والخارج وضع تبديل البطارية. يمكن لوضع تبديل البطارية استبدال حزمة البطارية بسرعة واستعادة الطاقة على الفور.

تدعم العديد من المركبات الكهربائية في الداخل والخارج وضع تبديل البطارية، مثل شركة Weilai Automobile الصينية (ES8، ES6، EC6، إلخ)، وشركة Geely Automobile (مثل: Emgrand EV، Ruilan 9، إلخ)، وشركة Nissan الأجنبية (Leaf)، وChevrolet (Bolt EV)، وMercedes-Benz (EQV)، إلخ.

أوضاع الشحن التي لم يتم تعميمها بعد

الشحن الاستقرائي (الشحن اللاسلكي)

في الوقت الحالي، تعمل العديد من شركات تصنيع السيارات بنشاط على تطوير تقنية الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية. ومع ذلك، نظرًا لأسباب مثل المكان والكفاءة والاستقرار والتكلفة، لم يتم تعميمها على نطاق واسع بعد.

لا تزال العديد من شركات السيارات في مرحلة تصميم النموذج فقط، ولا يزال هناك وقت طويل قبل التنفيذ المحدد.

الشحن المحمول (الشحن الديناميكي)

إنه يعادل بنك الطاقة المحمول الذي يمكنه تجديد طاقة المركبات الكهربائية على الطريق وحل مشكلة مدى المركبات الكهربائية. تم استخدام هذا النوع من وضع الشحن في حالات الطوارئ على الطريق، ولكن لم يتم إنتاجه بكميات كبيرة بعد.

السبب الرئيسي هو أن هذا النوع من الشحن المحمول يتميز بمعدل استخدام منخفض وتكلفة تصنيع عالية. وعلى الرغم من أن العديد من مصنعي السيارات حاولوا نشره قبل وبعد ذلك، إلا أنهم في النهاية سحبوا الخطة بعد فترة قصيرة من الزمن. لذلك، من غير المرجح أن يتم ترويجه على نطاق واسع في المستقبل.

ملخص

لقد قمنا بشرح مفصل لأنماط الشحن الأربعة التي أطلقتها شركات تصنيع السيارات الكهربائية حاليًا. أعتقد أنه من خلال قراءة هذا المقال، سيكون لديك انطباع عميق عن نمط شحن السيارات الكهربائية.