مع استمرار اعتماد السيارات الكهربائية (EVS) في جميع أنحاء العالم ، ينشأ سؤال شائع بين مالكي EV الجدد وحتى المتفرجين الفضوليين: ما هو الفرق بين شحن AC و DC؟ إن فهم هذا التمييز هو المفتاح لاتخاذ قرارات مستنيرة حول كيف وأين ومتى يتم شحن EV الخاص بك.
الكهرباء هي شريان الحياة لـ EV ، ولكن كيف يتم تسليم هذه الطاقة يمكن أن تختلف بشكل كبير اعتمادًا على نوع التيار المعني. الشكلين الأساسيين للتيار الكهربائي المستخدمان في شحن EV بالتناوب الحالي (AC) والتيار المباشر (DC). على الرغم من أن كلاهما يخدم نفس الغرض النهائي - شحن بطارية سيارتك - إلا أنهما يعملان بطرق مختلفة تمامًا ، مع سرعات مختلفة وموصلات وحالات الاستخدام.
تحطم هذه المقالة الاختلافات الأساسية بين الشحن AC و DC بأبسط المصطلحات الممكنة ، واستكشاف كيفية عمل كل ، عند استخدامها ، ونوع الشحن الأفضل لتلبية احتياجاتك المحددة.
ما هو AC شحن؟
AC ، أو التيار المتناوب ، هو نوع الكهرباء التي تأتي من منافذ الطاقة المنزلية الخاصة بك. في دائرة التيار المتردد ، يعكس تدفق الشحنة الكهربائية الاتجاه بشكل دوري. هذه الطريقة فعالة للغاية لتوزيع الكهرباء على مسافات طويلة وهي الشكل القياسي لمصدر الطاقة المستخدم في المنازل والمكاتب في جميع أنحاء العالم.
عندما تقوم بتوصيل EV بمقبس جدار نموذجي أو شاحن منزلي المستوى 2 ، فأنت تستخدم شحن AC. ومع ذلك ، يمكن لبطارية الليثيوم أيون في EV الخاص بك تخزين الكهرباء فقط في نموذج DC (التيار المباشر). هذا يعني أنه يجب تحويل التيار المتناوب إلى التيار المباشر قبل أن يتم تخزينه في البطارية.
يحدث هذا التحويل داخل السيارة من خلال مكون يسمى الشاحن على متن الطائرة. الشاحن على متن الطائرة هو في الأساس محول طاقة مدمج يقوم بتحويل الكهرباء AC من الشبكة إلى كهرباء التيار المستمر اللازمة لشحن البطارية. ومع ذلك ، فإن عملية التحويل هذه تستغرق وقتًا وتقتصر على تصنيف الطاقة للشاحن على متن الطائرة.
لهذا السبب ، يكون شحن AC أبطأ بشكل عام مقارنة بشحن DC ، ولكنه أيضًا أكثر عملية للاستخدام اليومي أو بين عشية وضحاها أو في المنزل.
ما هو شحن العاصمة؟
DC ، أو التيار المباشر ، يقدم الكهرباء في تدفق ثابت ، أحادي الاتجاه. هذا هو نوع التيار الذي تخزنه البطاريات بالفعل واستخدامها. عندما تقوم بشحن EV الخاص بك في محطة الشحن السريعة DC ، فإن الكهرباء تتجاوز الشاحن على متن السيارة بالكامل ويتم إرساله مباشرة إلى البطارية في النموذج الصحيح.
نظرًا لعدم الحاجة إلى تحويل داخل السيارة ، فإن عملية الشحن أسرع بكثير. تم تجهيز شواحن DC بأجهزة تحويل خاصة بها وأكثر قوة ، وغالبًا ما تكون موجودة داخل وحدة الشحن الكبيرة نفسها.
عادةً ما توجد أجهزة الشحن السريعة هذه في الأماكن العامة مثل مناطق خدمات الطرق السريعة ، وممرات الشحن التجارية ، ومواقف السيارات في مركز التسوق. إنها مفيدة بشكل خاص عندما تحتاج إلى شحن سريع أثناء رحلة برية أو عندما تنخفض بطاريتك وليس لديك وقت لانتظار رسوم بطيئة.
يمكن لشحن DC تجديد بطارية EV من 20 ٪ إلى 80 ٪ في أقل من 20 إلى 40 دقيقة ، اعتمادًا على طراز السيارة وإخراج الطاقة للشاحن.
الاختلافات الرئيسية بين الشحن AC و DC
الآن بعد أن قدمنا كلا النوعين من الشحن ، دعنا نستكشف الاختلافات الأساسية بمزيد من التفصيل:
1. سرعة الشحن
واحدة من أكثر الاختلافات ملحوظة هي السرعة. عادةً ما يكون شحن AC أبطأ بسبب محدودية الطاقة المنزلية ونظام التحويل على متن الطائرة. اعتمادًا على الشاحن و EV ، قد يستغرق شحن AC عدة ساعات لشحن البطارية بالكامل.
شحن العاصمة ، من ناحية أخرى ، أسرع بكثير. يمكن أن توفر شحنات DC السريعة ذات الطاقة العالية ما بين 50 كيلو واط إلى أكثر من 350 كيلو واط من الطاقة ، والتي يمكن أن توفر ما يصل إلى 300 كيلومتر (186 ميلًا) من النطاق في أقل من 30 دقيقة للمركبات المتوافقة.
2. شحن المعدات
شواحن AC عمومًا أصغر وأبسط وأكثر بأسعار معقولة. شاحن المنزل القياسي من المستوى 2 AC مضغوط بما يكفي للتثبيت في مرآب أو ممر.
الشواحن السريعة DC أكبر بكثير وأكثر تكلفة. أنها تتطلب أنظمة البنية التحتية الكهربائية المتخصصة وأنظمة التبريد. نتيجة لذلك ، يتم تثبيتها في المقام الأول من قبل الحكومات والمشغلين التجاريين وأصحاب العقارات الكبار.
3. تكلفة التثبيت
نظرًا لأن أجهزة شحن AC يمكن تشغيلها بواسطة النظام الكهربائي الحالي في منزلك ، فإن التثبيت عادة ما يكون أرخص. تحتاج أجهزة شحن DC إلى أنظمة الجهد الأعلى والهندسة الكهربائية المهنية ، مما يجعلها أكثر تكلفة للتثبيت.
4. أنواع الموصل
تستخدم معايير الشحن المختلفة موصلات مختلفة. بالنسبة لشحن AC ، تشمل أنواع الموصلات الشعبية النوع 1 (SAE J1772) في أمريكا الشمالية والنوع 2 (Mennekes) في أوروبا ومناطق أخرى.
لشحن العاصمة ، الموصلات الأكثر شيوعًا هي:
تشاديمو : تستخدم في المقام الأول من قبل ماركات السيارات اليابانية مثل نيسان وميتسوبيشي.
CCS (نظام الشحن المشترك) : معيار عالمي تدعمه معظم الشركات المصنعة EV الرئيسية.
موصل تسلا الملكية : يستخدم في أمريكا الشمالية ، على الرغم من أن تسلا تدعم أيضًا CCS في أوروبا.
GB/T : المعيار المستخدم في الصين.
من المهم معرفة نوع الموصل الذي يدعمه EV قبل التوجه إلى شاحن عام.
5. استخدام الحالات
يعد شحن AC مثاليًا للحالات التي سيتم فيها إيقاف السيارة لفترة أطول ، مثل الليل في المنزل أو خلال ساعات العمل. إنه مناسب وفعال من حيث التكلفة للاستخدام اليومي.
يعد شحن DC مناسبًا للسفر لمسافات طويلة أو تتصدر سريعًا عندما تكون قصيرًا في الوقت المحدد. من المفيد أيضًا لمشغلي الأسطول الذين يحتاجون إلى سيارات البقاء على الطريق قدر الإمكان.
أي واحد يجب أن تستخدمه؟
يشحن كل من AC و DC مكانهما في حياة مالك EV ، ويعتمد الاختيار إلى حد كبير على احتياجاتك وأسلوب حياتك.
إذا كان لديك إمكانية الوصول إلى مساحة مخصصة لوقوف السيارات ، فإن تثبيت شاحن AC من المستوى 2 في المنزل أمر منطقي للغاية. يمكنك توصيل سيارتك كل ليلة والاستيقاظ على بطارية كاملة ، تمامًا مثل شحن الهاتف الذكي. إنه مريح واقتصادي ، ويقلل من ارتداء البطارية.
من ناحية أخرى ، يعد الشحن السريع DC ضروريًا لرحلات الطرق أو حالات الطوارئ أو عندما تكون في عجلة من أمرك. ومع ذلك ، نظرًا لأن الشحن السريع يولد المزيد من الحرارة ويمكنه التأكيد على البطارية ، يوصى عمومًا بعدم استخدامها كل يوم ما لم يكن ذلك ضروريًا.
إن النهج المتوازن - شحن AC المنتظم والشحن السريع DC العرضي - مثالي لصحة البطارية وراحة المستخدم.
التأثير على عمر البطارية
أحد الشواغل بين مالكي EV هو ما إذا كان الشحن السريع المتكرر DC يمكن أن يضر البطارية. في حين تم تصميم EVs الحديثة للتعامل مع الشحن السريع بأمان ، فإن التعرض المتكرر لشحن الطاقة العالية يولد المزيد من الحرارة ، مما قد يساهم في تدهور البطارية بشكل أسرع مع مرور الوقت.
يخفف المصنّعون من ذلك من خلال دمج أنظمة الإدارة الحرارية والبرامج التي تنظم مقدار الطاقة التي يتم توصيلها ، خاصةً عندما تكون البطارية قريبة أو فارغة. ومع ذلك ، لصحة البطارية على المدى الطويل ، لا يزال شحن AC هو طريقة ألطف.
مستقبل تقنية الشحن
مع تطور تقنية EV ، بدأ الخط الفاصل بين AC و DC في الضبابية. تهدف الابتكارات الجديدة إلى جعل أجهزة الشحن أسرع وأكثر ذكاءً وأكثر كفاءة. إن أنظمة الشحن اللاسلكية ، والشحن المتكاملة للطاقة الشمسية ، ومحطات الشحن السريع فائقة القادرة على 350 كيلوواط وما بعدها قيد التطوير أو الاختبار التجريبي.
تعتمد تقنيات من مركبة إلى شبكة (V2G) ، والتي تسمح للسيارات بإرسال الطاقة إلى الشبكة ، أيضًا على فهم تحويلات AC/DC. في مثل هذه الأنظمة ، يجب تحويل طاقة DC المخزنة في بطارية السيارة إلى التيار المتردد لاستخدامها بواسطة الشبكة أو الأجهزة المنزلية.
مع هذه التطورات ، تتجه الصناعة نحو البنية التحتية الشحن الأكثر مرونة وتكاملاً تدعم النمو السريع لـ EVs في جميع أنحاء العالم.
خاتمة
يعد فهم الفرق بين شحن AC و DC أمرًا أساسيًا لأي مالك أو أصحاب مصلحة EV في مساحة التنقل الكهربائي. يوفر AC Charging طريقة أبطأ ولكنها فعالة من حيث التكلفة ومريحة للاستخدام اليومي ، وخاصة في المنزل أو العمل. يوفر شحن DC السرعة والطاقة اللازمة لرحلات أطول وإعادة شحن سريعة ولكنه يتطلب بنية تحتية متخصصة وتكاليف أعلى.
يضمن مزيج كل من تقنيات الشحن AC و DC أن مستخدمي EV لديهم خيارات مرنة وموثوقة لتناسب احتياجاتهم الفردية. مع توسع البنية التحتية وتنضج التكنولوجيا ، شحن EV أكثر سلاسة وسهولة في الاستخدام ، مما يدعم الانتقال إلى مستقبل نقل أكثر نظافة وأكثر استدامة. سيصبح
