إذا كنت تمتلك سيارة كهربائية تعمل بالبطارية (EV) ، فربما تكون قد واجهت هذا الموقف المحبط: تبدأ في الشحن في نفس المحطة مع سائق آخر ، ومع ذلك يتم فصلها وتركها بينما لا تزال سيارتك تشحن ببطء. أو ربما تستخدم ملف شاحن سريع، ولكن بينما يصل شخص آخر إلى أكثر من 100 كيلوواط ، فإن سيارتك تسحب بضع عشرات من الكيلوواط فقط. إذا كان من المفترض أن يكون "الشحن السريع" ، فلماذا تشعر أحيانًا بالبطء ؟
الجواب ليس بسيطا. تتأثر سرعة شحن المركبات الكهربائية بعوامل متعددة ، بما في ذلك محطة الشحن والمركبة نفسها وحالة البطارية ودرجة الحرارة المحيطة. دعنا نقسم هذه بالتفصيل لمساعدتك على فهم ما يؤثر بشكل كامل شحن EV أداء.
لفهم سرعة الشحن ، ابدأ بصيغة بسيطة:
كلما زاد الجهد والتيار اللذان يوفرهما الشاحن ، زادت الطاقة - وكلما كان وقت الشحن أقصر.
تنقسم محطات الشحن اليوم عمومًا إلى فئتين:
كانت للمركبات الكهربائية المبكرة سعة بطارية تبلغ حوالي 20 كيلو واط في الساعة ، مما يجعل شاحن التيار المستمر 10 كيلو واط يعتبر سريعًا. اليوم ، مع وصول البطاريات السائدة إلى 70 كيلو واط في الساعة (حوالي 500 كم من المدى) ، فإن 10 كيلو واط بطيئة الشحن بشكل فعال ، وتتطلب 7-8 ساعات للشحن الكامل. ونتيجة لذلك ، زادت قوة الشاحن بشكل مطرد ، حيث توفر أجهزة الشحن السريعة الشائعة الآن 60-120 كيلو واط ونماذج فائقة السرعة تتجاوز 250 كيلو واط.
حتى عند استخدام شاحن سريع ، قد لا ترقى سرعات العالم الحقيقي إلى مستوى التوقعات. هناك عاملان أساسيان يفسران ذلك.
يفترض الكثير من الناس أن محطة الشحن تملي السرعة ، ولكن في الواقع ، فإن السيارة هي صانع القرار بينما يستجيب الشاحن بشكل سلبي.
سرعة الشحن ليست ثابتة - فهي تتبع عادةً منحنى بطيء - سريع - بطيء:
صحة البطارية (حالة الصحة ، أو SOH) مهمة أيضًا. مع تقدم عمر البطاريات ، ترتفع المقاومة الداخلية ، مما يدفع BMS إلى تقليل طاقة الشحن القصوى. وبالتالي ، قد يتم شحن EV البالغ من العمر ثلاث سنوات بشكل أبطأ بشكل ملحوظ من واحدة جديدة.
البطاريات حساسة للغاية لدرجة الحرارة ، مما يجعلها سببًا رئيسيًا لتقلبات الشحن.
خارج السيارة ، تختلف محطات الشحن نفسها بشكل كبير.
لماذا تكون شواحن التيار المتردد صغيرة ومتسقة ، بينما تكون شواحن التيار المستمر السريعة كبيرة ومتغيرة ؟ الجواب يكمن في مبادئ التشغيل الخاصة بهم.
وهذا يفسر السبب:
على المستوى الفني ، تؤثر مواد الكاثود بشكل أساسي على سرعة الشحن.
معدل انتشار الليثيوم أيون: يشمل الشحن أيونات الليثيوم التي تترك الأنود ، وتعبر الفاصل والكهارل ، وتضمينها في الكاثود. تحدد سرعة الانتشار الحد الأعلى لأداء الشحن.
الاختلافات المادية: ليثيوم فوسفات الحديد (لفب): انخفاض التكلفة وعمر طويل ولكن أضعف أداء درجات الحرارة المنخفضة. عند 0 درجة مئوية ، تنخفض السعة إلى حوالي 60-70 ٪ ، وعند -20 درجة مئوية قد تنخفض إلى 20-40 ٪.
الليثيوم الثلاثي (NCM / NCA): كثافة طاقة أعلى وشحن أسرع ، مما يجعله الخيار المفضل للعديد من المركبات سريعة الشحن.
معدل الشحن (C- معدل):
تدعم معظم بطاريات الليثيوم الحديثة شحن 1C-3C ، مع وصول الطرز المتطورة إلى 5 درجات مئوية - لا تزال أقل من معدلات التفريغ التي يمكن أن تتجاوز 10 درجات مئوية.
مفاضلة التصميم: في حين أن التيار العالي يمكن أن يسرع الشحن نظريًا ، فإن التيار المفرط يتسبب في تأخر انتشار أيونات الليثيوم عن نقل الإلكترون ، مما يؤدي إلى الإجهاد الداخلي ، وفقدان السعة ، وحتى الهروب الحراري. لذلك يتطلب الشحن السريع موازنة السرعة والعمر والسلامة.
لتحسين تجربة الشحن ، ضع في اعتبارك هذه التوصيات:
لا يتطلب التنقل اليومي شحنًا كاملاً - 80 ٪ -90 ٪ يوفر الوقت ويحمي البطارية.
تجنب ترك انخفاض الشحن أقل من 10 ٪ بشكل متكرر ؛ التفريغ العميق المتكرر يضر بصحة البطارية.
في الرحلات الطويلة ، خطط للشحن ضمن نطاق 20 ٪ -80 ٪ لتجاوز المرحلة النهائية البطيئة.
في فصل الشتاء ، قم بالقيادة لفترة وجيزة قبل الشحن إن أمكن لتدفئة البطارية.
في الصيف ، تجنب الشحن السريع فورًا بعد التعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة ؛ اركن سيارتك في الظل أو اترك البطارية لتبرد أولاً.
في المناطق شديدة البرودة ، امنح الأولوية للمركبات ذات ميزات تسخين البطارية.
تعرف على قوة الشحن القصوى لسيارتك وحدد أجهزة الشحن السريعة المتوافقة.
تفضل المحطات الأحدث ذات سعة طاقة أعلى.
تجنب ساعات الذروة عندما تقوم مركبات متعددة بتقسيم الطاقة المتاحة.
استخدم الشحن البطيء للاحتياجات الروتينية والشحن السريع بشكل أساسي عند الضرورة لإطالة عمر البطارية.
راقب صحة البطارية (SOH) واضبط التوقعات مع تقدم عمر السيارة.
تعد سرعة شحن المركبات الكهربائية تحديًا معقدًا للأنظمة يتضمن طاقة الشاحن وتصميم السيارة وحالة البطارية ودرجة الحرارة البيئية وحمل الشبكة. بمجرد فهم هذه المبادئ ، يتضح سبب عدم سرعة "الشحن السريع" دائمًا ، وكيفية التخطيط لاستراتيجيات شحن أكثر ذكاءً.
بعبارات بسيطة: يحدد الشاحن السقف النظري ، وتحدد السيارة المعدل الفعلي ، وتتحكم حالة البطارية في السرعة اللحظية ، وتحكم البيئة الاستقرار. فقط عندما يتم محاذاة الأربعة يمكن تحقيق الشحن الفعال حقًا.
مع تقدم التكنولوجيا ، ستستمر تجارب الشحن في التحسن. بالنسبة للسائقين ، فإن فهم سيارتك واختيار الشاحن المناسب واعتماد عادات الشحن العلمية هي مفاتيح الحصول على أفضل أداء من المركبات الكهربائية اليوم.
