شواحن المركبات والسيارات الكهربائية

أنواع شواحن السيارات الكهربائية:

خاص موقع أي تو زد
مع بداية انتشار السيارات الكهربائية "وهي خطواة رائعة لمافيها من ميزات من ناحيتي المردود وقلة الحاجة للصيانة"، وبدأ الناس بالتسابق لاستيراد أجهزة شحن السيارات وكل يجتهد بما يظن أنه اأفضل له.

سنحاول هنا شرح أهم التفاصيل للمساعدة بتجنب الخيارات الخاطئة.
لفهم الشاحن بطريقة صحيحة لابد لنا من فهم عملية شحن بطاريات الليثيوم بشكل عام.

تُشحن بطاريات الليثيوم عادةً على مرحلتين رئيسيتين أو ثلاث مراحل بحالات استثنائية:

المرحلة السائبة  stagebulk:

وهي  المرحلة الأهم والأطول، حيث يتم فيها تثبيت التوتر وتعويم التيار حتى يصل الشحن لحوالي 80% من سعة البطارية.

مرحلة الامتصاص stage absorption (أو الجهد الثابت):

تستخدم مرحلة الامتصاص توتراً ثابتاً بينما يتناقص التيار تدريجياً وهي مرحلة تستغرق وقتاً طويلاً، لذا غالباً ما يكتفى في الأماكن التجارية "الطرقات، الاستراحات..." بالمرحلة الأولى فقط.

مرحلة التعويم:

وهي مرحلة استثنائية قلما تستخدم في السيارات، ويقتصر عملها على الحفاظ على الشحن الكامل، و هذا ليس مطلوباً في السيارات.

أنواع شواحن السيارات:

يوجد نمطين رئيسيين لشواحن السيارات الكهربائية:

1-شواحن التيار المتناوب  AC Chargers

• يستخدم في المنازل و الأماكن العامة مثل الفنادق والمولات.
• تتراوح قدرتها مابين 3 كيلوواط وحتى 25 كيلوواط.
• تتعتمد على المقوّم والكونتروللر الموجودين داخل السيارة لتحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر قبل وصله للبطارية.
• تكون بطيئة بسبب قصور المقوّم الداخلي للسيارة، وتتراوح استطاعة هذا النوع من الشواحن ما بين 3 - 25كيلوواط .
• مناسبة للشحن الطويل (ساعات)، والآمن، ولا تعتبر مناسبة للطرق السريعة.

2-شواحن التيار المستمر  DC Chargers

• تعتبر "شواحن خارجية ذكية"، حيث يتم فيها تحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر ضمن الشاحن، ولا تعتمد على السيارة.
• لا تستخدم المقوّم الداخلي في السيارة، مما يسمح بسرعات شحن أعلى بكثير.
• تتراوح قدرتها مابين 25 كيلوواط وحتى 760 كيلوواط في الأجهزة الحديثة.
• مناسبة تماماً للمحطات العامة والسريعة، خاصة على الطرق الدولية.

سرعة الشحن:

• شواحن AC : بطيئة نسبياً، وتستغرق الشحن الكامل من 3 إلى 12 ساعة حسب قدرة الشاحن وسعة البطارية.
• شواحن DC : سريعة إلى فائقة السرعة، ويمكنها شحن السيارة من 10% إلى 80% خلال زمن قصير يتعلق بامكانيات البطارية.

     مثال:

• سيارة ببطارية 60 كيلوواط ساعي :
  • بشاحن AC 11 كيلوواط، تحتاج حوالي6 ساعات للشحن الكامل.
  • بشاحن DC 150 كيلوواط: يمكن شحنها لغاية 80% خلال أقل من 30 دقيقة.

ملاحظة: أخر 20% من عملية الشحن تستغرق وقتاً طويلاً ويطلق عليها مرحلة الامتصاص stage absorption

الآمان:

تعتبر عملية إعادة شحن السيارات عملية دقيقة تتسطلب الحذر، لذا فإن أهم عامل باختيار الشاحن هو درجة الأمان، وشهادات الجودة التي يحققها الشاحن، ولكن إذا اعتبرنا أن الشحن بالتيار المتناوب عملية دقيقة فيمكن اعتبار التعامل مع الشواحن بالتيار المستمر أمراً يستوجب الحذر، إذ أن التعامل مع التيارات المستمرة يستوجب حذراً مضاعفاً وصيانة دورية.

تحوي الشواحن على درجات أمان عالية وكافية بمعظم الحالات، لكن الاستهتار بصيانتها قد يؤدي لمشاكل خطرة، لذا ينصح بإجراء الصيانات الدورية التالية:

1. التحقق بشكل دوري من ثبات التوصيلات بشكل جيد "يفضل إجراء فحص دوري بواسطة كاميرات حرارية" للتحقق من تخلخل أي ناقل.
2. التحقق بشكل دوري من عدم وجود كسر أو تخلخل في مقبس الوصل مع السيارة وهو العنصر الأكثر تعرضاً للضرر.
3. التحقق بشكل دوري عدم وجود تسلخ أو نقاط ضعف بالكبل.
4. التحقق بشكل دوري من جودة عوازل المساء والرطوبة لضمان عدم تسرب الماء أو الرطوبة لداخل اللوحات.

*-يفضل تكليف مراقب يقوم باستلام قابس الشحن و وضعه بمكانه تلافياً لوضعه بطريقة غير صحيحة مما قد يسبب الأذى.

أنواع مداخل شحن السيارات الكهربائية:

هناك أربع أنواع رئيسية تستخدم في معظم دول العالم:

1. Type 1 (SAE J1772)

الشكل: دائري، يحتوي على 5 أسنان.

• الاستخدام: يستخدم بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية وأسيا مثل اليابان وكوريا الجنوبية.
• التيار: فقط تيار متردد AC
• القدرة: عادةً ما يتراوح بين 3 إلى 7 كيلوواط .

2. Type 2 (Mennekes)

• الشكل: دائري، بتصميم مختلف عن السابق، يحتوي على 5اسنان .

هذا المنفذ هو الأكثر انتشاراً في العالم العربي ويوصى باستخدامه في المشاريع الجديدة.

3. CCS (Combined Charging System)

• الشكل: هو نفسه Type 1 أو Type 2، لكن مع إضافة منفذين إضافيين أسفل المنفذ الأصلي لشحن DC السريع .

• الاستخدام: يُستخدم في أوروبا وأمريكا الشمالية .

4. CHAdeMO

الشكل: مستطيل كبير، يحتوي على 5 أسنان.

• الاستخدام: يُستخدم بشكل رئيسي في اليابان وكوريا الجنوبية .
• التيار: يدعم التيار المستمر (DC) فقط.
• الشركات التي تستخدمه Nissan, Mitsubishi, Kia وغيرها من الشركات اليابانية.

ملاحظة: بالرغم من أن CHAdeMO  سبق ظهور CCS، إلا لم يعد يُعتبر معياراً عالمياً بسبب قلة الدعم من الشركات الكبرى.

5. GB/T (الصيني)

• الشكل: مشابه لمنفذ Type 2، لكن مع تصميم مختلف.
• الاستخدام: داخل الصين، وهو المعيار الوطني.
• التيار: يدعم التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC)
• القدرة: حتى 250 كيلوواط في بعض النماذج.
• الشركات التي تستخدمه  BYD, NIO, Geely, Cheryوغيرها من الشركات الصينية.
• ملاحظة: مع تصدير الشركات الصينية إلى الشرق الأوسط وإفريقيا، أصبح هذا المنفذ أكثر شيوعاً في هذه المناطق.

ملاحظات مهمة:

• لدى تسلا منفذ خاص بها، غير متوافق مع الأنواع الأخرى، لكنها توفر محولات لاستخدام Type 2 في أوروبا وCHAdeMO  في آسيا.
• شبكة Supercharger هي شبكة خاصة، وتُستخدم فقط لسيارات تسلا.

التوافق

• يمكن استخدام محولات بين بعض المنافذ مثل:
  • Type 1 ⇄ Type 2
  • CCS ⇄ CHAdeMO مع بعض القيود لكن لا يُنصح بالاعتماد على المحولات في محطات الشحن العامة.
• يُفضل تركيب شواحن Type 2 و CCS2  وGB/T  لأنها متوافقة مع معظم السيارات المتداولة في المنطقة.
• بما أن البطاريات الصينية مثل  BYD تدعم منفذGB/T، لذا قد يكون من المفيد تكرار استخدام هذا النوع في المستقبل.
• أنواع منافذ الشحن في سورية والشرق الأوسط:

الشكل: مشابه لمنفذType 2، لكن مع تصميم مختلف.

• الاستخدام: داخل الصين، وهو المعيار الوطني.
• التيار: يدعم التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC)
• القدرة: حتى 250 كيلوواط في بعض النماذج.
• الشركات التي تستخدمه  BYD, NIO, Geely, Cheryوغيرها من الشركات الصينية.
• ملاحظة: مع تصدير الشركات الصينية إلى الشرق الأوسط وإفريقيا، أصبح هذا المنفذ أكثر شيوعاً في هذه المناطق.

فيصل العطري