لقد غيرت السيارات الكهربائية منظورنا للتنقل بشكل جذري. مع تزايد اعتماد المركبات الكهربائية، أصبحت معضلة منهجيات الشحن الأمثل في مركز الاهتمام. من بين عدد كبير من الاحتمالات، تنفيذ أشاحن سريع بالتيار المستمرداخل المجال المحلي يقدم نفسه كاقتراح مغري، يقدم فائدة لا مثيل لها. ومع ذلك، فإن جدوى مثل هذا الحل تستحق الفحص الدقيق. سنزودك اليوم برؤى شاملة لإبلاغ اختياراتك المستنيرة.
ما هو الشحن السريع بالتيار المستمر؟
يعد الشحن السريع بالتيار المستمر، والمعروف أيضًا باسم الشحن من المستوى 3، أحد أفضل أنواع شواحن السيارات الكهربائية التي يتم شحنها بشكل أسرع بكثير من أجهزة الشحن العادية الموجودة في المنزل. على عكس شواحن التيار المتردد المعتادة التي قد تستخدمها في المنزل، لا تستخدم أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر الشاحن الخاص بالسيارة ولكنها ترسل طاقة التيار المستمر مباشرة إلى بطاريات السيارات الكهربائية. وهذا يعني أنه يمكنك إضافة الكثير من الأميال إلى سيارتك في وقت شحن قصير – بضع دقائق فقط – وهو أمر جيد حقًا للأشخاص الذين يمتلكون سيارات كهربائية. نظرًا لأن أجهزة الشحن هذه قوية جدًا، عادةً ما تتراوح بين 50 كيلووات و350 كيلووات، وتعمل بجهد أعلى، فغالبًا ما توجد في أماكن الشحن العامة أو للاستخدام التجاري.
ومع ذلك، فإن دمج أجهزة الشحن القوية هذه في بيئة منزلية يمثل العديد من التحديات والاعتبارات، بدءًا من الجدوى الفنية وحتى الآثار المالية. من الضروري لأصحاب المركبات الكهربائية أن يزنوا هذه العوامل بعناية عند التفكير فيمحطة شحن سريع بالتيار المستمرللاستخدام المنزلي.
لماذا لا يكون الشحن السريع بالتيار المستمر قابلاً للتطبيق عادةً للاستخدام المنزلي
1: العوائق والقيود الفنية
لا يمكن إنكار جاذبية الشحن السريع في المنزل، ولكن توجد عقبات فنية عملية. أولاً، قد لا تدعم الشبكة الكهربائية التي تتصل بها معظم المناطق السكنية الطلب العالي على الطاقة للشحن السريع بالتيار المستمر. تتطلب محطات الشحن السريع DC عادةً خرج طاقة يتراوح من 50 كيلووات إلى 350 كيلووات. لوضع ذلك في الاعتبار، منفذ منزلي قياسي في أمريكا الشمالية. يسلم حوالي 1.8 كيلو واط. بشكل أساسي، فإن تركيب شاحن DC سريع في المنزل سيكون أقرب إلى توقع وجود منفذ منزلي واحد لتشغيل أضواء عيد الميلاد في الشارع بأكمله - فالبنية التحتية الحالية ببساطة ليست مجهزة للتعامل مع مثل هذا الحمل.
تمتد المشكلة إلى ما هو أبعد من مجرد قدرة الأسلاك المنزلية. قد لا تكون الشبكة الكهربائية المحلية، التي تزود المناطق السكنية بالطاقة، قادرة على تلبية الطلب المرتفع على الكهرباءشحن سريع بالتيار المستمريتطلب. إن إعادة تأهيل المنزل لاستيعاب هذه التكنولوجيا لن يتطلب فقط إجراء تغييرات جوهرية على النظام الكهربائي الخاص بالمنزل، بما في ذلك الأسلاك الثقيلة وربما محول جديد، ولكنه قد يتطلب أيضًا ترقيات البنية التحتية للشبكة المحلية.
2: تحديات السلامة والبنية التحتية
أجهزة الشحن هذه ليست مجرد أجهزة للتوصيل والتشغيل. تم تصميم النظام الكهربائي المنزلي القياسي للتعامل مع حمل يصل إلى حوالي 10 كيلو واط إلى 20 كيلو واط. إن رقصة التيار المباشر بهذه السرعات العالية عبر عروق منازلنا تحمل همسات تتعلق بمخاوف تتعلق بالسلامة مثل ارتفاع درجة الحرارة أو مخاطر الحريق. البنية التحتية، ليس فقط داخل أسوارنا ولكن تمتد إلى نفس الشبكة التي تحتضن طاقة مجتمعنا، يجب أن تكون قوية بما يكفي للتعامل مع مثل هذه الطاقة ذات التيار العالي دون تعثر.
علاوة على ذلك، فإن بروتوكولات السلامة الشاملة وجداول الصيانة المنتظمة التي تلتزم بها محطات الشحن العامة يصعب تكرارها في البيئة المنزلية. على سبيل المثال، الجمهورمحطة شحن سريع بالتيار المستمرمزود بأنظمة تبريد متقدمة لإدارة الحرارة المتولدة أثناء عملية الشحن، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة. إن إعادة تأهيل المنزل ليشمل تدابير سلامة مماثلة، إلى جانب تحديث البنية التحتية اللازمة، يمكن أن يكون باهظ التكلفة.
3: تكاليف التركيب المرتفعة
واحدة من أكبر العقبات التي تحول دون تثبيت الشحن السريع بالتيار المستمر في المنزل هي التكلفة العالية التي ينطوي عليها الأمر، والتي تمتد إلى ما هو أبعد من مجرد شراء الشاحن. دعونا نحلل التكاليف: يمكن أن يتجاوز تركيب شاحن سريع بقدرة 50 كيلو واط تيار مستمر 20000 دولار بسهولة عند الأخذ في الاعتبار الترقيات الكهربائية اللازمة. قد تتضمن هذه الترقيات تركيب قاطع دائرة جديد للخدمة الشاقة، وأسلاك قوية قادرة على التعامل مع الأحمال الكهربائية المتزايدة، وربما محول جديد لضمان قدرة منزلك على تلقي وإدارة هذا المستوى من الطاقة، المقاسة بالكيلووات، من الشبكة .
علاوة على ذلك، فإن التركيب الاحترافي غير قابل للتفاوض بسبب التعقيد ومعايير السلامة المطلوبة، مما يزيد من التكلفة الإجمالية. عند مقارنتها بمتوسط تكلفة تركيب شاحن من المستوى الثاني - حوالي 2000 دولار إلى 5000 دولار، بما في ذلك الترقيات الكهربائية البسيطة - يبدو الاستثمار المالي في الشحن السريع بالتيار المستمر مرتفعًا بشكل غير متناسب مع الراحة الإضافية التي يوفرها. ونظرا لهذه الاعتبارات، فإن تكاليف التركيب المرتفعة تجعلكومة شحن سريع بالتيار المستمرخيار غير عملي للاستخدام المنزلي لمعظم مالكي المركبات الكهربائية.
خيارات عملية إلى جانب الشحن السريع بالتيار المستمر في المنزل
نظرًا لأن إعداد شاحن سريع يعمل بالتيار المستمر في المنزل ليس أمرًا عمليًا حقًا نظرًا لاحتياجات الطاقة العالية والتغييرات الكبيرة المطلوبة في البنية التحتية للمنزل، فمن الضروري النظر في خيارات عملية أخرى لا تزال تجعل الشحن مريحًا وفعالًا.
1: شاحن المستوى 1
بالنسبة لأولئك الذين يبحثون عن حل شحن غير معقد، يظل شاحن المستوى 1، المعروف أيضًا باسم شاحن المستوى القياسي، لا مثيل له. إنه يستفيد من منفذ التيار المتردد 120 فولت الموجود في كل مكان، والمتوفر بالفعل في معظم المنازل، وبالتالي يلغي الحاجة إلى أي تحديث كهربائي كبير. على الرغم من أنه يوفر زيادة متواضعة تتراوح ما بين 2 إلى 5 أميال تقريبًا في الساعة من الشحن، إلا أن هذا المعدل يكمل نظام إعادة الشحن الليلي للركاب يوميًا بشكل مثالي. والأهم من ذلك، أن هذه الطريقة تعزز عملية شحن أكثر اعتدالًا، مما قد يؤدي إلى إطالة عمر البطارية عن طريق تخفيف الضغط الحراري. يعد شاحن المستوى 1، الذي يأتي مزودًا بموصل J1772 أو Tesla، اختيارًا فعالاً وفعالاً من حيث التكلفة لسائقي السيارات الكهربائية ذوي عادات القيادة المنتظمة وراحة الشحن طوال الليل.
2: شاحن المستوى 2
يعمل شاحن المستوى 2 كجسر بين الراحة والسرعة، ويمثل خيارًا جيدًا لشحن السيارات الكهربائية السكنية. يتطلب هذا الحل الوصول إلى منفذ 240 فولت (قابس المجفف)، مشابه لذلك الذي تتطلبه الأجهزة المنزلية الكبيرة، وقد يتطلب أحيانًا ترقية بسيطة للنظام الكهربائي بمنزلك. ومع ذلك، فإن هذه الترقية أقل كثافة بكثير من التعديلات المطلوبة لإعدادات الشحن السريع بالتيار المستمر. يعمل الشحن من المستوى 2 على تسريع عملية الشحن بشكل كبير، مما يوفر نطاقًا يتراوح من 12 إلى 80 ميلًا تقريبًا في الساعة. تسمح هذه الإمكانية بإعادة شحن السيارة الكهربائية المتوسطة بالكامل بعد نفادها في غضون ساعات قليلة فقط، مما يجعلها الحل الأمثل لأصحاب السيارات الكهربائية الذين لديهم متطلبات استخدام يومية أعلى أو أولئك الذين يبحثون عن حل مناسب للشحن طوال الليل. بالإضافة إلى ذلك، فإن التوافر المحتمل للحوافز الحكومية أو المحلية لتركيب تقنيات صديقة للبيئة يمكن أن يجعل الشحن من المستوى الثاني، المتوفر في كل من المقابس أو الكابلات، خيارًا مجديًا اقتصاديًا.
3: محطات الشحن السريع العامة بالتيار المستمر
توفر محطات الشحن السريع العامة بالتيار المستمر حلاً مقنعًا لأولئك الذين يستكشفون راحة الشحن بالتيار المستمر دون تثبيت مثل هذا النظام في المنزل. تم تصميم هذه المحطات ببراعة لتسهيل عملية إعادة الشحن السريعة، وهي قادرة على رفع سعة بطارية السيارة الكهربائية من 20% إلى 80% خلال فترة قصيرة جدًا تتراوح من 20 إلى 40 دقيقة. تم وضعها بعناية في أماكن تعمل على زيادة إمكانية الوصول إلى الحد الأقصى - مثل مجمعات البيع بالتجزئة وطرق السفر الرئيسية ومناطق خدمة الطرق السريعة - مما يقلل بشكل كبير من انقطاع التنقل الذي يحدث أثناء الرحلات الطويلة. على الرغم من أنها قد لا تحل محل الدور الأساسي لحلول الشحن المنزلي، إلا أنهامحطات الشحنلا غنى عنها في هندسة استراتيجية شحن السيارات الكهربائية الشاملة. فهي تضمن بشكل موثوق توافر إمكانات الشحن السريع للرحلات الطويلة، مما يبدد بشكل فعال المخاوف بشأن قدرة البطارية على التحمل ويزيد من فائدة ملكية السيارة الكهربائية، لا سيما للأفراد الذين يشرعون بشكل معتاد في رحلات طويلة أو يجدون أنفسهم في حاجة فورية إلى زيادة شحن البطارية وسط ظروف صعبة. جدول زمني محموم.
فيما يلي جدول لإلقاء نظرة عامة على الأسباب التي تجعل أجهزة الشحن هذه هي أفضل خياراتك لشاحن المنزل:
| خيار الشحن | أسباب عملية كبدائل للشحن السريع بالتيار المستمر في المنزل |
| شاحن المستوى 1 | لا يتطلب سوى منفذ منزلي قياسي، ولا حاجة إلى تغييرات كهربائية معقدة. يوفر شحنًا بطيئًا وثابتًا (نطاق من 2 إلى 5 أميال في الساعة) مثالي للاستخدام طوال الليل. يمكن إطالة عمر البطارية عن طريق تجنب إجهاد الشحن السريع. |
| شاحن المستوى 2 | يوفر خيار شحن أسرع (نطاق من 12 إلى 80 ميلاً في الساعة) مع الحد الأدنى من الترقيات الكهربائية (منفذ 240 فولت). مناسب للسائقين الذين يقطعون مسافات يومية أعلى، مما يسمح بإعادة شحن البطارية بالكامل طوال الليل. يوازن بين السرعة والتعديلات العملية للاستخدام المنزلي. |
| محطات الشحن السريع العامة DC | يوفر شحنًا سريعًا (20% إلى 80% خلال 20 إلى 40 دقيقة) لتلبية الاحتياجات أثناء التنقل. موقع استراتيجي لسهولة الوصول خلال الرحلات الطويلة. يكمل الشحن المنزلي، خاصة لأولئك الذين لا يستطيعون الوصول إلى الشحن أثناء النهار. |
يبدو الحصول على شاحن سريع يعمل بالتيار المستمر في المنزل أمرًا رائعًا لأنه يتم شحنه بسرعة. ولكن عليك أن تفكر في أشياء كثيرة مثل السلامة، ومقدار التكلفة، وما تحتاجه لإعداده. بالنسبة للعديد من الأشخاص، يعد استخدام شاحن المستوى 2 في المنزل واستخدام أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر أكثر ذكاءً وبأسعار معقولة عند الخروج.
وقت النشر: 19 أغسطس 2024