جهد شحن السيارة: تحليل شامل ومناقشة معمقة

جهد الدخل وجهد الخرج لشاحن السيارة

في الوقت الحاضر، يتم تقسيم شواحن المركبات الكهربائية الموجودة في السوق بشكل أساسي إلى شواحن تيار متردد وشواحن تيار مستمر، ويكون جهد الإدخال والجهد الناتج على النحو التالي:

شاحن تيار متردد للسيارات الكهربائية

جهد الإدخال

لأقل من أو يساوي 5 كيلو وات: يقتصر هذا على بعض شواحن السيارات الكهربائية القديمة، وهي نادرة في السوق. عادةً ما نستخدم شاحنًا محمولًا بقوة 3.7 كيلو وات لشحن السيارة.

أكبر من 5 كيلو وات:هذا شاحن شائع الاستخدام في السوق، بقدرات 7 كيلوواط، و11 كيلوواط، و22 كيلوواط. أما في أوروبا، فإذا كنت ترغب في استخدام شاحن ثلاثي الطور لشحن سيارتك، فعليك التقدم بطلب للحصول على كهرباء خاصة من الشبكة؛ ثم عليك التفكير فيما إذا كانت سيارتك الكهربائية متوافقة مع الشحن ثلاثي الطور أم لا.

في أمريكا، الكهرباء المنزلية أحادية الطور فقط، ما يعني أنه لا يمكن تحسين التيار المتردد إلا لزيادة سرعة الشحن. لذا، الحد الأقصى للتيار المتردد هو 50 أمبير، أي 11 كيلو وات.

جهد الخرج

في حالة تركيب مصدر طاقة أحادي الطور، يكون جهد الخرج عادةً ٢٢٠ فولت تيار متردد، وفي حالة تركيب مصدر طاقة ثلاثي الطور، يكون جهد الخرج ٣٨٠ فولت تيار متردد. تجدر الإشارة إلى أنه لا يربط مباشرةً بين ٢٢٠ فولت أو ٣٨٠ فولت وبطارية السيارة، بل يحول التيار المتردد إلى تيار مستمر عبر الشاحن المدمج للشحن.

شاحن تيار مستمر للسيارات الكهربائية

جهد الإدخال

بالنسبة لبعض شواحن السيارات الكهربائية ذات جهد الدخل العالي، تُستخدم عادةً شواحن التيار المستمر. يُستخدم مصطلح "الشحن السريع" أو "الشحن فائق السرعة" عادةً لوصفه في السوق.

جهد الخرج

يتراوح جهد خرج شاحن السيارة هذا بين 380 فولت و800 فولت، ما يتيح شحن بطارية السيارة بالكامل في نصف ساعة أو أقل.

ما هو جهد الدخل لشواحن السيارات بمستويات مختلفة؟

من المحتوى أعلاه، نعلم أن هناك شواحن تيار متردد وشواحن تيار مستمر في السوق. نقسم عمومًا هذين النوعين من شواحن السيارات الكهربائية إلى ثلاث فئات. لنتعرف عليها بشكل منفصل:

شاحن المستوى 1: لأنه يستخدم عادةً جهدًا قياسيًا يبلغ ١٢٠ فولت، يُمكن استخدامه منزليًا. مع ذلك، فهو غير شائع الاستخدام حاليًا نظرًا لسرعة شحنه البطيئة جدًا.

شاحن المستوى 2: مقارنةً بشاحن المستوى 1، خضع شاحن المستوى 2 لتحسينات كبيرة في التصميم واستخدام المواد، وأصبحت عملية الشحن أكثر أمانًا واستقرارًا. في الولايات المتحدة، يُستخدم جهد 208/240 فولت عادةً. يُستخدم 208 فولت عادةً لأكوام الشحن التجارية، بينما يُستخدم 240 فولت عادةً للاستخدام المنزلي. في أوروبا، يُستخدم عادةً مصدر طاقة أحادي الطور 230 فولت أو مصدر طاقة ثلاثي الطور 400 فولت.

شاحن المستوى 3: يستخدم الشحن السريع بالتيار المستمر، والذي يتطلب عادةً تيارًا مترددًا ثلاثي الطور بجهد 480 فولت. ينقل التيار المستمر مباشرةً إلى بطارية السيارة، مما يقلل من فقدان التيار، ما يسمح بشحن بطارية السيارة بالكامل في وقت أقصر.

من أين يأتي جهد الدخل لشاحن السيارة الكهربائية؟

في الوقت الحاضر، يأتي جهد الإدخال لشواحن المركبات الكهربائية بشكل أساسي من القنوات الأربع التالية:

شبكة الدولة: باعتبارها المصدر الرئيسي لإمدادات الطاقة، توفر شبكة الدولة مدخلات طاقة مستقرة لشواحن السيارات الكهربائية المختلفة من خلال شبكة نقل وتوزيع الطاقة الضخمة الخاصة بها.

مولد التيار المتردد للسيارات: أثناء قيادة السيارة، يُحوّل مُولّد التيار المتردد الطاقة الميكانيكية للمحرك إلى طاقة كهربائية لشحن بطارية السيارة. كما يُمكن استخدامه كمصدر لجهد الدخل للشاحن، إلا أن قدرته على الشحن محدودة نسبيًا.

الألواح الشمسية: مع تطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية، زُوِّدت بعض شواحن السيارات الكهربائية بألواح شمسية. تُحوِّل هذه الألواح الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وتُزوِّد الشاحن بجهد دخل. تتميز هذه الطريقة بمزايا حماية البيئة والتجديد، ولكنها تتأثر بشكل كبير بظروف الطقس والإضاءة.

روبوت شحن الهاتف المحمول: هذا جهاز شحن ناشئ. يستطيع روبوت الشحن المتنقل القيادة تلقائيًا إلى موقف السيارات الكهربائية وتوفير خدمات الشحن لها. مصدر الطاقة المحمول داخله هو مصدر جهد الدخل للشاحن. تتميز طريقة الشحن هذه بمرونة عالية ويمكن استخدامها عند الطلب.

تأثير جهد الشحن على البطارية

التأثير على أداء البطارية وعمرها

لا توجد تقنية حالية تُقدم حلاً مثاليًا لمشكلة فقدان البطارية الناتج عن الشحن. علاوة على ذلك، كلما ارتفع جهد الشحن، زادت شدة التفاعل الكيميائي داخل البطارية، وزاد تأثيره عليها.

ولكن هذا لا يعني أن انخفاض الجهد الكهربائي أفضل، لأن انخفاض الجهد الكهربائي بشكل كبير سيؤدي إلى عدم القدرة على تقليل المواد الفعالة داخل البطارية بشكل كامل وفقدان نشاطها تدريجيًا، وبالتالي تقليل سعة البطارية بشكل أكبر.

الحفاظ على طريقة الشحن الصحيحة

إن شحن البطارية دائمًا بجهد الشحن المناسب يُبقيها في أفضل حالاتها ويُحسّن أدائها. ولإطالة عمر بطاريات السيارات الكهربائية، بمجرد شراء شاحننا، سنرشدك بصبر إلى كيفية الشحن بالجهد المناسب.

ملخص

يُعدّ جهد شحن المركبات الكهربائية عاملاً رئيسياً يؤثر على كفاءة الشحن وعمر البطارية وأداء السيارة، لذا فإن فهمه بدقة يُسهم في إطالة عمر بطاريات المركبات الكهربائية. كما يُساعد المستهلكين على اختيار شواحن المركبات الكهربائية المناسبة بطريقة أكثر اقتصاداً، مما يُحقق فائدة متبادلة من حيث المنافع الاقتصادية والأداء.