واجهات الشحن السريع والشحن البطيء للمركبات الكهربائية

تستخدم المركبات الكهربائية الشحن السريع والبطيء, مع الشحن السريع الذي يستخدم شواحن DC عالية الطاقة للتجديد السريع, بينما يستخدم الشحن البطيء شواحن التيار المتردد لفترة أطول, شحن أكثر تدريجيًا في المنزل أو العمل.

شحن سريع:
سرعة:
يوفر أوقات شحن أسرع بكثير مقارنة بالشحن البطيء, السماح للمركبات الكهربائية باستعادة جزء كبير من نطاقها في فترة زمنية قصيرة.

قوة:
يستخدم شواحن DC عالية الطاقة, تسليم عادة 50 كيلوواط أو أكثر, حتى يتجاوز 350 كيلوواط.

بنية تحتية:
يتطلب معدات وبنية تحتية متخصصة, مما يجعلها أكثر ملاءمة لمحطات الشحن العامة والتطبيقات التجارية.

التطبيقات المشتركة:
مثالية للسفر لمسافات طويلة والمواقف التي تتطلب عمليات تعبئة سريعة.

تأثير البطارية:
في حين أن الشحن السريع يمكن أن يكون مناسبًا, قد يؤدي الاستخدام المتكرر إلى تدهور البطارية بشكل أسرع بسبب مدخلات الطاقة العالية والحرارة المتولدة.

وقت الشحن:
يمكن شحن البطارية حتى 80% القدرة في أقل من 30 دقائق, ولكن الشحن من 80% ل 100% قد يستغرق وقتًا أطول بسبب انخفاض سرعة الشحن حفاظًا على سلامة البطارية.

الشحن البطيء:
سرعة: تتميز بأوقات شحن أطول, غالبًا ما يتطلب الأمر ساعات لشحن السيارة الكهربائية بالكامل.
قوة: يستخدم شواحن تيار متردد منخفضة الطاقة, تتراوح عادة من 3 كيلوواط ل 22 كيلوواط.
بنية تحتية: متاحة على نطاق أوسع, خاصة للاستخدام المنزلي, وأقل تكلفة وأسهل في التثبيت.
التطبيقات المشتركة: مثالي لجلسات الشحن الليلية أو الممتدة في المنزل, عمل, أو مواقع أخرى حيث يتم ركن السيارة لفترة طويلة.
تأثير البطارية: بشكل عام، ألطف على البطارية وقد يساعد في إطالة عمرها.
وقت الشحن: يمكن أن يستغرق عدة ساعات للوصول إلى الشحن الكامل.

أمريكا الشمالية, اليابان, الاتحاد الأوروبي, الصين وبقية الأسواق أنواع شواحن السيارات الكهربائية

لمركبات الطاقة الجديدة التي تعمل بالبطاريات, الشحن جزء أساسي. حتى لو كان من الممكن أن تكون هناك خدمات استبدال البطارية المشابهة للتزود بالوقود في المستقبل, من المقدر بشكل متحفظ أنه في الداخل 10 سنين, يجب الاعتماد على العديد من الشحنات السريعة والبطيئة لتجديد بطاريات الطاقة. هذه المرة سأقدم لكم باختصار نظام الشحن لمركبات الطاقة الجديدة.
يمكن تقسيم نظام الشحن إلى طريقتين: شحن منتظم وشحن سريع. انطلاقا من المظهر والحجم, الفرق بين منافذ الشحن بسيط جدًا في الواقع. منفذ الشحن السريع كبير الحجم ويوجد به 9 الثقوب, ومنفذ الشحن البطيء صغير الحجم وله 7 الثقوب. بهذه الطريقة, حتى المستخدمين المبتدئين لن يرتكبوا الأخطاء. عمومًا, وسيتم تصميم منفذي شحن في الجزء الأمامي والخلفي من السيارة. ستقوم بعض الطرز أيضًا بتصميم منفذي شحن معًا, مثل الجزء الأمامي أو الخلفي من السيارة. يمكن لأصحاب السيارات اختيار طريقة الشحن وفقًا لاحتياجاتهم في وقت الشحن.

واجهة شحن سريعة (شحن سريع)
الشحن السريع هو طريقة شحن بالتيار المستمر. يجب أن يكون تيار الشحن أكبر, الأمر الذي يتطلب بناء محطات الشحن السريع. لا يتطلب شحن بطارية الطاقة بالكامل, ولكنها تلبي فقط احتياجات القيادة المستمرة. في وضع الشحن هذا, فقط 50% ل 80% يمكن شحن بطارية الطاقة 20 ل 30 دقائق. كومة الشحن الأرضي (معدات) يخرج طاقة التيار المباشر مباشرة لشحن بطارية طاقة السيارة. تحتاج السيارة الكهربائية فقط إلى توفير واجهات الشحن والاتصالات ذات الصلة.

مميزات الشحن السريع: وقت شحن قصير, التدفق السريع لشحن المركبات, وتوفير منطقة وقوف السيارات في محطة الشحن.

عيوب الشحن السريع: انخفاض كفاءة الشحن, تصنيع شاحن أعلى, تكاليف التثبيت والعمل. تيار الشحن كبير ويتطلب تكنولوجيا وطرق شحن عالية, مما له تأثير سلبي على عمر بطارية الطاقة. من السهل التسبب في حدوث خلل في بطارية الطاقة وتشكيل مخاطر على السلامة. علاوة على ذلك, سيكون للشحن عالي التيار تأثيرًا على شبكة الطاقة العامة ويؤثر على جودة إمدادات الطاقة وسلامة شبكة الطاقة.

شحن منتظم (شحن بطيء)
وضع الشحن هذا هو شحن التيار المتردد. توفر شبكة الطاقة الخارجية طاقة تيار متردد مدنية أحادية الطور بقدرة 220 فولت للشاحن الموجود على متن السيارة الكهربائية, ويقوم الشاحن الموجود على متن الطائرة بشحن بطارية الطاقة. وعادة ما يستغرق 5 ل 8 ساعات للشحن الكامل.
مميزات الشحن العادي: كومة الشحن (صندوق الشحن) منخفضة التكلفة وسهلة التركيب. يمكن استخدام طاقة الوادي المنخفضة لشبكة الطاقة ليلاً للشحن لتقليل تكاليف الشحن. خلال فترة الشحن, تيار الشحن صغير والجهد مستقر نسبيًا, والتي يمكن أن تضمن سلامة حزمة بطارية الطاقة وإطالة عمر خدمة بطارية الطاقة.
عيوب الشحن العادي: وقت الشحن طويل جدًا ومن الصعب تلبية احتياجات التشغيل الطارئ للسيارة.

واجهة شحن سريعة
العاصمة +: قوة العاصمة إيجابية
العاصمة -: مصدر طاقة التيار المستمر سلبي
بي: أرضي (أرضي)
س+: الاتصالات CAN-H
س-: الاتصالات CAN-L
CC1: تأكيد اتصال الشحن
CC2: تأكيد اتصال الشحن
أ +: 12الخامس+
أ-: 12الخامس-

الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر لشحن السيارات الكهربائية

كيف يمكنك التأكد من توصيل CC1 وCC2 بشكل صحيح?
فيما يلي الرسم التخطيطي للكشف عن اتصال كومة الشحن CC1.
كما ترون من الرسم البياني أدناه, لتحديد ما إذا كان الاتصال طبيعيًا, يمكنك تأكيد ذلك عن طريق الجهد عند نقطة الكشف. يتم الحصول على الفولتية المختلفة عن طريق تقسيم الجهد على مقاومات مختلفة.

ثم هناك الرسم التخطيطي لتأكيد اتصال جهاز التحكم في السيارة CC2.
بعد تشغيله, تقوم المقاومتان بتقسيم الجهد للحصول على جهد 6V, وإلا يتم الحصول على جهد 12 فولت.

لنأخذ BYD e6 كمثال, يتم استخدام جهاز توصيل جسم السيارة لتوصيل وإدخال الطاقة الكهربائية الخارجية إلى بطارية الطاقة أثناء شحن السيارة. يتميز غطاء منفذ الشحن بخصائص التخميد, إنه, تحقق مما إذا كانت المقاومة بين "CC1" و"PE" على منفذ الشحن هي 1KΩ; في نفس الوقت, تحتاج إلى التحقق مما إذا كان الاتصال بين منفذ الشحن ومدير الطاقة طبيعيًا.

واجهة شحن بطيئة
نسخة: تأكيد اتصال جهاز التحكم في السيارة
سي بي: تأكيد اتصال كومة الشحن
بي: أرضي (أرضي)
ل: التيار المتناوب ثلاثي الطور "U"
ن: تيار متردد ثلاثي الطور "محايد"
NC1: تيار متردد ثلاثي الطور "V"
NC2: تيار متردد ثلاثي الطور "W"
عادةً ما يكون NC1 وNC2 فارغين.
L و N هما السلكان المتصلان بجهد 220 فولت في منزلنا.

كيف يؤكد CC وCP ما إذا كان الاتصال طبيعيًا?
يؤكد "صندوق التحكم في الكابل" و"جهاز التحكم في السيارة" بشكل متبادل ما إذا كان الاتصال صحيحًا.

أولاً, سوف يمر "صندوق التحكم في الكابل" بنقطة كشف CP 1 ونقطة الكشف 4 لاكتشاف ما إذا كان الجهد 12 فولت. إذا لم يتم توصيله بشكل صحيح, لن يكون هناك أرض عند نقطة الكشف 4, ولن يتم الكشف عن الجهد. إذا كان الاتصال جيدًا, نقطة الكشف 4 متصل بأرض السيارة من خلال PE, والجهد 12 فولت في هذا الوقت. بعد أن يكون هناك قوة 12V, سيقوم "صندوق التحكم بالكابل" بتوصيل S1 إلى PWM, وإلا سيتم توصيل S1 إلى +12.

ثم, سيكتشف جهاز التحكم في السيارة مقاومة R3 من خلال CC للتأكد مما إذا كان مسدس الشحن متصلاً بمقبس السيارة. إذا لم يكن كذلك, وستكون المقاومة لانهائية, وإلا ستكون هناك قيمة مقاومة مقابلة.

هنا, سيقوم جهاز التحكم في السيارة بضبط قوة الشاحن الموجود على متن السيارة (عادة ما يتم تعيينها من قبل الشركة المصنعة بشكل افتراضي):

يحدد جهاز الشحن الموجود على اللوحة الحد الأقصى لتيار الشحن لصندوق التحكم الموجود على الكابل من خلال إشارة دورة التشغيل الخاصة بـ CP. نسبة الإعداد العام هي كما يلي:

في نفس الوقت, سيحدد جهاز الشحن الموجود على اللوحة أيضًا السعة المقدرة للكابل من خلال RC على CC.

أخيراً, بعد حساب السعة المقدرة لكابل الشحن وتيار صندوق التحكم الموجود على الكابل, يقوم جهاز التحكم في السيارة بتعيين الطاقة القصوى للشاحن الموجود على متن السيارة إلى الحد الأدنى لقيمتها.

وقد قال الكثير, بعض الناس يجب أن يسألوا: "لماذا توجد واجهتان للشحن? أليس من الجيد توحيدهم في واحد?يتم تحديد ذلك بشكل أساسي من خلال الشحن السريع.

يجب أن تعلم أن عملية شحن السيارة لا تقتصر فقط على الشحن من شبكة الكهرباء إلى البطارية, ولكنه يتطلب أيضًا المرور عبر أكوام الشحن, كابلات الشحن, قابس الشحن, وواجهات مقابس السيارة قبل الدخول إلى السيارة. من المبادئ السابقة, نحن نعلم أيضًا ذلك بالنسبة لشحن التيار المتردد, بعد دخول السيارة, لا يذهب مباشرة إلى البطارية, ولكنه يمر أيضًا عبر مستويين من الشاحن الموجود على اللوحة ونظام إدارة المباني.

للشحن السريع, مقارنة مع شحن التيار المتردد, لا تقتصر قوة الشحن على جهد الشحن والتيار المحدد, تتراوح من 20 كيلو واط, 40كيلوواط, 60كيلوواط إلى 200 كيلوواط, 250كيلوواط, و 350 كيلو واط. ما دام الإدخال (شبكة) والإخراج (عربة) دعمه, يمكن القيام به بشكل جيد للغاية.

تدخل الطاقة من الشبكة أولاً إلى كومة الشحن ثم تصل إلى السيارة عبر كابل الشحن. يتم تثبيت معظم كابلات الشحن على كومة الشحن, والطرف الآخر عبارة عن قابس على شكل مسدس متصل بالمركبة (تسمى طريقة الاتصال هذه طريقة الاتصال C في المعيار).

يوجد أيضًا عدد قليل من أكوام الشحن المعزولة والتي تتطلب كابلًا مستقلاً, مع توصيل كلا الطرفين بكومة الشحن والمركبة (طريقة الاتصال ب). أما بالنسبة لطريقة تثبيت كابل الشحن على السيارة (طريقة الاتصال أ), ليس لديه أي تطبيق تقريبا. يمكن لشحن التيار المتردد استخدام وضع الاتصال B ووضع الاتصال C. لشحن تيار متردد أكبر من 32 أمبير وشحن تيار مستمر, يمكن استخدام طريقة الاتصال C فقط.

نظرًا لأن نظام الطاقة في السيارة هو نظام DC, عند الشحن بالتيار المتردد, لا يمكن لطاقة التيار المتردد شحن البطارية مباشرة. يجب أن يمر عبر مكون يسمى الشاحن الموجود على اللوحة (او بي سي, شاحن على متن الطائرة) لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر وتحويل الجهد حسب أمر BMS قبل إمداده بالبطارية.

في هذا الرسم التخطيطي لتكوين شاحن السيارة, هناك مكونان أساسيان - مقوم ACDC ومحول DCDC (وحدة الطاقة في الصورة). يستخدم الأول لتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر مقبول لبطارية السيارة, ويستخدم الأخير لضبط جهد التيار المباشر.

وفقا لأمر BMS, يتم ضبط تيار الشحن والجهد ديناميكيًا للتكيف مع احتياجات شحن البطارية في مراحل مختلفة. على سبيل المثال, أثناء الشحن الحالي المستمر, مع زيادة طاقة البطارية, يحتاج جهد الشحن أيضًا إلى الزيادة. كما أنها مسؤولة عن تحويل الجهد المنخفض وشحن البطارية الصغيرة 12 فولت.

أثناء الشحن بالتيار المستمر, كومة DC نفسها عبارة عن مقوم ACDC بالإضافة إلى محول DCDC, والذي يقوم بتحويل طاقة التيار المتردد مباشرة خارج السيارة وفقًا لاحتياجات نظام إدارة المباني, استبدال دور الشاحن الموجود على متن الطائرة. لذلك, تُسمى أكوام الشحن بالتيار المستمر أيضًا بالشواحن الخارجية.