آشنایی با انواع مختلف شارژرهای الکتریکی بر اساس جریان خروجی

 

استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی (EV) به سرعت در سراسر جهان در حال رشد است و دولت ها، مشاغل و مصرف کنندگان به طور فزاینده ای مزایای زیست محیطی و اقتصادی تغییر از وسایل نقلیه بنزینی سنتی به وسایل نقلیه الکتریکی را تشخیص می دهند. با محبوبیت بیشتر خودروهای الکتریکی، نیاز به یک زیرساخت شارژ قوی و کارآمد حیاتی است. یکی از اجزای اصلی این زیرساخت، ایستگاه شارژ است، جایی که خودروهای برقی می توانند باتری های خود را دوباره پر کنند.

یکی از راه های اصلی طبقه بندی شارژرهای EV بر اساس نوع جریان خروجی آنها است: جریان متناوب (AC) یا جریان مستقیم (DC). درک تفاوت بین این دو نوع ایستگاه شارژ - ایستگاه های شارژ AC (همچنین به عنوان شارژرهای سطح 1 و 2 شناخته می شود) و شارژرهای سریع DC (DCFC) - برای مصرف کنندگان و مشاغلی که به دنبال نصب یا استفاده از شارژرهای برقی هستند ضروری است.

 

انواع شارژر EV: AC در مقابل DC

 

ایستگاه های شارژ AC: شارژرهای سطح 1 و سطح 2

جریان متناوب (AC) رایج ترین شکل برق مورد استفاده در خانه ها و مشاغل است. یک شارژر AC برق AC را از شبکه به برق DC تبدیل می کند، که همان چیزی است که در باتری EV ذخیره می شود. در مورد شارژرهای سطح 1 و سطح 2، تبدیل نیرو در شارژر داخلی خودرو اتفاق می افتد که سرعت شارژ آنها را در مقایسه با شارژرهای DC محدود می کند.

 

1. شارژر AC سطح 1

شارژرهای سطح 1 ابتدایی ترین شکل شارژ خودروهای الکتریکی هستند. این شارژرها از یک پریز خانگی 120 ولتی استاندارد برای شارژ EV استفاده می کنند. فرآیند شارژ شامل این است که خودرو مستقیماً از شبکه برق می گیرد، جایی که جریان AC توسط شارژر داخلی خودرو به جریان DC تبدیل می شود.

شارژرهای سطح 1 اغلب در مکان‌های مسکونی استفاده می‌شوند که در آن کاربران خودروهای برقی خود را در طول شب به پریزهای دیواری استاندارد وصل می‌کنند. در حالی که آنها راحت هستند زیرا به نصب خاصی یا زیرساخت اضافی نیاز ندارند، شارژرهای سطح 1 از نظر زمان شارژ بسیار کند هستند. به طور متوسط، یک شارژر سطح 1 سرعت شارژ حدود 2 تا 5 مایل در ساعت را فراهم می کند. این باعث می شود آن را برای رانندگانی که نیازی به شارژ سریع ندارند یا به دوره های طولانی از کار افتادگی (مانند شارژ شبانه در خانه) دسترسی دارند، مناسب است.

 

2. شارژر AC سطح 2

شارژرهای سطح 2 از منبع تغذیه 240 ولتی استفاده می کنند و زمان شارژ سریع تری را در مقایسه با شارژرهای سطح 1 ارائه می دهند. این شارژرها معمولاً در ایستگاه‌های شارژ عمومی، محل‌های کار و مکان‌های مسکونی یافت می‌شوند که در آنها شارژ سریع‌تر لازم است. برخلاف شارژرهای سطح 1، شارژرهای سطح 2 نیاز به نصب تجهیزات و زیرساخت‌های الکتریکی تخصصی دارند که باعث می‌شود راه‌اندازی آنها گران‌تر و پیچیده‌تر شود.

شارژرهای سطح 2 بسته به وسیله نقلیه و خروجی شارژر می توانند بین 10 تا 60 مایل در ساعت برد داشته باشند. برای اکثر دارندگان خودروهای برقی، شارژر سطح 2 راه حل ترجیحی برای شارژ خانگی است، زیرا تعادلی بین راحتی، هزینه و سرعت شارژ برقرار می کند. علاوه بر این، شارژرهای سطح 2 را می‌توان در طیف وسیعی از مکان‌های عمومی مانند مراکز خرید، فرودگاه‌ها یا ساختمان‌های اداری نصب کرد، جایی که رانندگان خودروهای برقی می‌توانند در حین انجام فعالیت‌های دیگر شارژ شوند.

شارژرهای سطح 2 مخصوصاً برای رانندگانی که باید باتری خود را در طول روز شارژ کنند یا می‌خواهند چرخش سریع‌تری نسبت به شارژرهای سطح 1 داشته باشند مفید است. آنها معمولاً برای خودروهای برقی استفاده می شوند که ظرفیت باتری بیشتری دارند و نیاز به شارژ سریع تری دارند.

 

شارژرهای سریع DC: شارژرهای سطح 3

در حالی که شارژرهای AC برای شارژ آهسته تر و روزمره مناسب هستند، شارژرهای سریع DC (DCFC) به گونه ای طراحی شده اند که سرعت شارژ بسیار بالاتری را ارائه می دهند و آنها را برای سفرهای طولانی مدت و شارژ مجدد سریع ایده آل می کند. برخلاف شارژرهای AC که نیاز به تبدیل آنبورد از AC به DC دارند، شارژرهای سریع DC برق DC را مستقیماً به باتری خودرو می‌رسانند. این تحویل مستقیم نیرو، زمان شارژ بسیار سریع‌تری را امکان‌پذیر می‌سازد، و آن‌ها را به ویژه برای ایستگاه‌های شارژ عمومی در امتداد بزرگراه‌ها و راهروهای حمل‌ونقل مهم می‌سازد.

 

1. شارژرهای سریع DC چگونه کار می کنند

شارژرهای سریع DC شارژر داخلی خودرو را دور می زنند، در عوض برق DC پرقدرت را مستقیماً به باتری می رسانند. این فرآیند سریعتر است زیرا نیاز به تبدیل از AC به DC را از بین می برد و ولتاژ خروجی بالا اجازه می دهد تا نرخ شارژ بالاتری داشته باشد.

نرخ شارژ یک شارژر سریع DC می تواند بر اساس اندازه باتری خودرو، ظرفیت شارژ و توان خروجی ایستگاه متفاوت باشد. به طور کلی، شارژرهای سریع DC می توانند مسافتی از 60 مایل تا بیش از 200 مایل را تنها در 30 دقیقه شارژ ارائه دهند. برخی از پیشرفته‌ترین شارژرهای سریع DC می‌توانند قدرتی تا 350 کیلو وات ارائه دهند که به طور قابل توجهی سریع‌تر از اکثر شارژرهای AC است.

سه نوع اصلی از شارژرهای سریع DC بر اساس ولتاژ خروجی و استاندارد شارژی که استفاده می کنند وجود دارد:

• CHAdeMO : این استاندارد که در ژاپن توسعه یافته است، جریان DC را تا 62.5 کیلووات به خودروهای برقی می رساند و مدل های جدیدتر قادر به رسیدن به 150 کیلووات هستند.

• CCS (سیستم شارژ ترکیبی) : رایج ترین استاندارد شارژ سریع در اروپا و ایالات متحده، CCS از سطوح توان تا 350 کیلو وات پشتیبانی می کند که امکان شارژ مجدد فوق سریع را فراهم می کند.

• تسلا سوپرشارژر : شبکه اختصاصی شارژرهای سریع تسلا که از استاندارد سوپرشارژر استفاده می کند و شارژ سریع و ولتاژ DC تا حداکثر 250 کیلو وات را فراهم می کند.

 

2. مزایای شارژ سریع DC

بارزترین مزیت شارژرهای سریع DC سرعت آنهاست. آنها قادر به ارائه مقدار زیادی برد در مدت زمان بسیار کوتاه هستند. به عنوان مثال، یک DCFC 50 کیلوواتی می تواند یک باتری EV معمولی را در حدود 30 دقیقه تا 80 درصد شارژ کند، در حالی که شارژر AC سطح 2 چندین ساعت طول می کشد تا همان شارژ را تامین کند.

شارژرهای سریع DC بخش مهمی از امکان سفرهای طولانی مدت با خودروهای الکتریکی هستند، زیرا به رانندگان اجازه می‌دهند در سفرهای جاده‌ای یا رفت‌وآمدهای طولانی به سرعت شارژ شوند. علاوه بر این، با گسترش شبکه جهانی شارژرهای سریع DC، راحتی مالکیت EV همچنان بهبود می یابد.

با این حال، با وجود مزایایی که دارند، شارژرهای سریع DC در مقایسه با شارژرهای AC هزینه زیرساخت بیشتری دارند. نصب ایستگاه های DCFC به تجهیزات تخصصی، منبع تغذیه با ولتاژ بالا و فضای فیزیکی بزرگتر نیاز دارد. در نتیجه، ایستگاه‌های DCFC بیشتر در کنار بزرگراه‌ها، در مناطق شهری پرترافیک یا در مکان‌های تجاری بزرگ یافت می‌شوند.

 

نتیجه گیری

 

رشد استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی ارتباط نزدیکی با گسترش زیرساخت شارژ EV دارد و درک تفاوت‌های بین انواع مختلف شارژرها هم برای مصرف‌کنندگان و هم برای مشاغل ضروری است. چه در حال نصب یک ایستگاه شارژ در خانه باشید، چه زیرساخت شارژ عمومی را راه‌اندازی کنید یا فقط سعی کنید گزینه‌های خود را درک کنید، دانستن تفاوت‌های بین شارژ AC و DC می‌تواند به شما در تصمیم‌گیری درست کمک کند.

در حالی که شارژرهای AC (سطح 1 و سطح 2) برای استفاده روزمره مناسب هستند و مقرون به صرفه تر هستند، شارژرهای سریع DC سرعت و کارایی مورد نیاز برای سفرهای طولانی و شارژ سریع را فراهم می کنند. هر دو نوع شارژر نقش مهمی در حمایت از تقاضای فزاینده برای خودروهای الکتریکی و تسهیل گذار به آینده ای سبزتر و پایدار دارند.

با درک مزایا و محدودیت‌های خاص هر نوع شارژر، مصرف‌کنندگان می‌توانند بر اساس عادت‌های رانندگی و نیازهای شارژ خود تصمیمات آگاهانه بگیرند، در حالی که کسب‌وکارها می‌توانند زیرساخت شارژ خود را بر این اساس برای حمایت از نیازهای بازار رو به رشد خودروهای برقی برنامه‌ریزی کنند.