تأتي موصلات شحن المركبات الكهربائية بأشكال وأحجام عديدة

أصبحت السيارات الكهربائية الآن شائعة على طرقاتنا، ويتم بناء البنية التحتية للشحن في جميع أنحاء العالم لخدمتها. إنها تعادل الكهرباء في محطة وقود، وقريباً، سوف تكون في كل مكان.
ومع ذلك، فإنه يثير سؤالًا مثيرًا للاهتمام. تقوم مضخات الهواء ببساطة بصب السائل في الثقوب وقد تم توحيدها إلى حد كبير لفترة طويلة. ليس هذا هو الحال في عالم شواحن السيارات الكهربائية، لذلك دعونا نتعمق في الوضع الحالي للعبة.

شهدت تكنولوجيا المركبات الكهربائية تطوراً سريعاً منذ أن أصبحت سائدة في العقد الماضي أو نحو ذلك. وبما أن معظم السيارات الكهربائية لا تزال ذات نطاق محدود، فقد طورت شركات صناعة السيارات مركبات شحن أسرع على مر السنين لتحسين التطبيق العملي. ويتحقق ذلك من خلال إدخال تحسينات على البطارية ووحدة التحكم. الأجهزة والبرمجيات. لقد تطورت تكنولوجيا الشحن إلى درجة أن أحدث السيارات الكهربائية يمكنها الآن إضافة مئات الأميال من المدى في 20 دقيقة فقط.

ومع ذلك، فإن شحن السيارة الكهربائية بهذه السرعة يتطلب الكثير من الكهرباء. ونتيجة لذلك، تعمل شركات صناعة السيارات ومجموعات الصناعة على تطوير معايير شحن جديدة لتوفير تيار عالٍ لبطاريات السيارات الأفضل في أسرع وقت ممكن.
كدليل، يمكن لمنفذ منزلي نموذجي في الولايات المتحدة توفير 1.8 كيلووات. ويستغرق شحن سيارة كهربائية حديثة من هذا المنفذ المنزلي 48 ساعة أو أكثر.
على النقيض من ذلك، يمكن لمنافذ شحن السيارات الكهربائية الحديثة أن تحمل أي شيء من 2 كيلو واط إلى 350 كيلو واط في بعض الحالات، وتتطلب موصلات متخصصة للغاية للقيام بذلك. ظهرت معايير مختلفة على مر السنين حيث يتطلع صانعو السيارات إلى ضخ المزيد من الطاقة في المركبات بسرعات أعلى. ألقِ نظرة على الخيارات الأكثر شيوعًا اليوم.
تم نشر معيار SAE J1772 في يونيو 2001 ويعرف أيضًا باسم J Plug. يدعم الموصل ذو 5 سنون شحن تيار متردد أحادي الطور بقدرة 1.44 كيلووات عند توصيله بمنفذ طاقة منزلي قياسي، والذي يمكن تعزيزه إلى 19.2 كيلووات عند تركيبه. على محطة شحن السيارات الكهربائية عالية السرعة. ينقل هذا الموصل طاقة تيار متردد أحادية الطور على سلكين، والإشارات على سلكين آخرين، والخامس هو اتصال أرضي وقائي.
بعد عام 2006، أصبح J Plug إلزاميًا لجميع السيارات الكهربائية المباعة في كاليفورنيا وسرعان ما أصبح شائعًا في الولايات المتحدة واليابان، مع انتشار في الأسواق العالمية الأخرى.
تم اقتراح الموصل من النوع 2، المعروف أيضًا من قبل منشئه، الشركة المصنعة الألمانية Mennekes، لأول مرة في عام 2009 كبديل لموصل SAE J1772 الخاص بالاتحاد الأوروبي. وتتمثل ميزته الرئيسية في تصميم الموصل ذي 7 سنون الذي يمكنه حمل مرحلة واحدة أو ثلاث مراحل طاقة التيار المتردد، مما يسمح لها بشحن المركبات حتى 43 كيلووات. في الممارسة العملية، تصل العديد من أجهزة الشحن من النوع 2 إلى 22 كيلووات أو أقل. على غرار J1772، فإنه أيضًا يحتوي على دبابيس لإشارات ما قبل الإدخال وما بعد الإدخال. ثم يحتوي على أرض واقية ومحايدة وثلاثة موصلات لمراحل التيار المتردد الثلاث.
في عام 2013، اختار الاتحاد الأوروبي المقابس من النوع 2 كمعيار جديد ليحل محل J1772 وموصلات EV Plug Alliance المتواضعة من النوع 3A و3C لتطبيقات الشحن بالتيار المتردد. ومنذ ذلك الحين، تم قبول الموصل على نطاق واسع في السوق الأوروبية وهو متاح أيضًا في العديد من مركبات السوق الدولية.
يرمز CCS إلى نظام الشحن المشترك ويستخدم موصل "مجمع" للسماح بشحن التيار المستمر والتيار المتردد. تم إصدار المعيار في أكتوبر 2011، للسماح بالتنفيذ السهل لشحن التيار المستمر عالي السرعة في المركبات الجديدة. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق إضافة زوج من موصلات التيار المستمر إلى نوع موصل التيار المتردد الموجود. هناك نوعان رئيسيان من CCS، موصل Combo 1 وموصل Combo 2.
تم تجهيز Combo 1 بموصل تيار متردد من النوع 1 J1772 وموصلين كبيرين للتيار المستمر. لذلك، يمكن توصيل السيارة المزودة بموصل CCS Combo 1 بشاحن J1772 للشحن بالتيار المتردد، أو بموصل Combo 1 للشحن عالي السرعة بالتيار المستمر. هذا التصميم مناسب للسيارات في السوق الأمريكية، حيث أصبحت موصلات J1772 شائعة.
تتميز موصلات Combo 2 بموصل Mennekes مقترن بموصلين كبيرين للتيار المستمر. بالنسبة للسوق الأوروبية، يسمح هذا للسيارات ذات مقابس Combo 2 بشحنها على تيار متردد أحادي أو ثلاثي الطور عبر موصل النوع 2، أو الشحن السريع بالتيار المستمر عن طريق الاتصال بموصل Combo 2 موصل.
يسمح CCS بشحن التيار المتردد وفقًا لمعيار الموصل الفرعي J1772 أو Mennekes المدمج في التصميم. ومع ذلك، عند استخدامه للشحن السريع بالتيار المستمر، فإنه يسمح بمعدلات شحن سريعة تصل إلى 350 كيلو واط.
ومن الجدير بالذكر أن الشاحن السريع DC مع موصل Combo 2 يلغي اتصال طور التيار المتردد والمحايد في الموصل لعدم الحاجة إليها. ويتركها موصل Combo 1 في مكانها، على الرغم من عدم استخدامها. ويعتمد كلا التصميمين على نفس الشيء دبابيس الإشارة التي يستخدمها موصل التيار المتردد للتواصل بين السيارة والشاحن.
باعتبارها واحدة من الشركات الرائدة في مجال السيارات الكهربائية، شرعت تيسلا في تصميم موصلات الشحن الخاصة بها لتلبية احتياجات مركباتها. وتم إطلاق هذا كجزء من شبكة Tesla Supercharger، والتي تهدف إلى بناء شبكة شحن سريعة لدعم مركبات الشركة مع القليل من البنية التحتية الأخرى أو عدم وجودها على الإطلاق.
بينما تزود الشركة سياراتها بموصلات من النوع 2 أو CCS في أوروبا، تستخدم تسلا في الولايات المتحدة معيار منفذ الشحن الخاص بها. يمكنها دعم كل من الشحن بالتيار المتردد أحادي الطور والشحن ثلاثي الطور، بالإضافة إلى الشحن بالتيار المستمر عالي السرعة عند محطات تسلا سوبرشارج.
قدمت محطات الشحن الفائق الأصلية من تسلا ما يصل إلى 150 كيلووات لكل سيارة، ولكن النماذج ذات الطاقة المنخفضة اللاحقة للمناطق الحضرية كان لها حد أدنى يبلغ 72 كيلووات. يمكن لأحدث أجهزة الشحن الخاصة بالشركة توفير ما يصل إلى 250 كيلووات من الطاقة للمركبات المجهزة بشكل مناسب.
تم إصدار معيار GB/T 20234.3 من قبل إدارة التقييس الصينية ويغطي الموصلات القادرة على الشحن السريع المتزامن للتيار المتردد والتيار المستمر أحادي الطور. وهو غير معروف خارج سوق السيارات الكهربائية الفريدة في الصين، وقد تم تصنيفه للعمل عند ما يصل إلى 1000 فولت من التيار المستمر و 250 أمبير وشحن بسرعات تصل إلى 250 كيلووات.
من غير المرجح أن تجد هذا المنفذ على مركبة غير مصنوعة في الصين، ومصممة للسوق الصينية أو البلدان التي تربطها بها علاقات تجارية وثيقة.
ربما يكون التصميم الأكثر إثارة للاهتمام لهذا المنفذ هو أطراف A+ وA-. وقد تم تصنيفها لجهود تصل إلى 30 فولت وتيارات تصل إلى 20 أمبير. وقد تم وصفها في المعيار بأنها "طاقة مساعدة منخفضة الجهد للسيارات الكهربائية التي توفرها أجهزة الشحن خارج متن الطائرة ".
ليس من الواضح من الترجمة ما هي وظيفتها بالضبط، ولكن قد تكون مصممة للمساعدة في تشغيل سيارة كهربائية ببطارية فارغة تمامًا. عندما يتم استنفاد كل من بطارية الجر في السيارة الكهربائية وبطارية 12 فولت، قد يكون من الصعب شحن السيارة بسبب لا يمكن لإلكترونيات السيارة أن تستيقظ وتتواصل مع الشاحن. كما لا يمكن تنشيط الموصلات لتوصيل وحدة الجر بالأنظمة الفرعية المختلفة للسيارة. ومن المحتمل أن يكون هذان الطرفان مصممين لتوفير طاقة كافية لتشغيل الشاحن. الإلكترونيات الأساسية للسيارة وتشغيل الموصلات بحيث يمكن شحن بطارية الجر الرئيسية حتى لو كانت السيارة معطلة تمامًا. إذا كنت تعرف المزيد عن هذا، فلا تتردد في إخبارنا بذلك في التعليقات.
CHAdeMO هو معيار موصل للمركبات الكهربائية، في المقام الأول لتطبيقات الشحن السريع. يمكنه توصيل ما يصل إلى 62.5 كيلو واط من خلال موصله الفريد. هذا هو المعيار الأول المصمم لتوفير الشحن السريع بالتيار المستمر للسيارات الكهربائية (بغض النظر عن الشركة المصنعة) ويحتوي على دبابيس ناقل CAN للتواصل بين السيارة والشاحن.
تم اقتراح المعيار للاستخدام العالمي في عام 2010 بدعم من شركات صناعة السيارات اليابانية. ومع ذلك، لم ينتشر المعيار إلا في اليابان، مع التزام أوروبا بالنوع 2 والولايات المتحدة باستخدام موصلات J1772 وتسلا الخاصة. فكرت في فرض التخلص التدريجي الكامل من شواحن CHAdeMO، لكنها قررت في النهاية مطالبة محطات الشحن بأن تحتوي على موصلات من النوع 2 أو Combo 2 "على الأقل".
تم الإعلان عن ترقية متوافقة مع الإصدارات السابقة في مايو 2018، والتي ستسمح لشواحن CHAdeMO بتوفير ما يصل إلى 400 كيلووات من الطاقة، متجاوزة حتى موصلات CCS في هذا المجال. يرى أنصار CHAdeMO جوهرها كمعيار عالمي واحد بدلاً من الاختلاف بين الولايات المتحدة. ومعايير الاتحاد الأوروبي CCS. ومع ذلك، فقد فشلت في العثور على العديد من المشتريات خارج السوق اليابانية.
تم تطوير معيار CHAdeMo 3.0 منذ عام 2018. ويطلق عليه اسم ChaoJi ويتميز بتصميم موصل جديد ذو 7 سنون تم تطويره بالتعاون مع إدارة التقييس الصينية. ويأمل في زيادة معدل الشحن إلى 900 كيلووات، والعمل بسرعة 1.5 كيلوفولت، والتوصيل 600 أمبير كاملة من خلال استخدام الكابلات المبردة بالسائل.
أثناء قراءتك لهذا، قد يغفر لك اعتقادك أنه بغض النظر عن المكان الذي تقود فيه سيارتك الكهربائية الجديدة، فهناك مجموعة كاملة من معايير الشحن المختلفة الجاهزة لتسبب لك الصداع. ولحسن الحظ، هذا ليس هو الحال. تكافح معظم الولايات القضائية لدعمها معيار شحن واحد مع استبعاد معظم المعايير الأخرى، مما يؤدي إلى توافق معظم المركبات وأجهزة الشحن في منطقة معينة. بالطبع، تعد Tesla في الولايات المتحدة استثناءً، ولكن لديهم أيضًا شبكة شحن مخصصة خاصة بهم.
في حين أن بعض الأشخاص يستخدمون الشاحن الخطأ في المكان الخطأ في الوقت الخطأ، يمكنهم عادةً استخدام نوع من المحول حيث يحتاجون إليه. ومن الآن فصاعدا، ستلتزم معظم السيارات الكهربائية الجديدة بنوع أجهزة الشحن الموجودة في مناطق مبيعاتها ، مما يجعل الحياة أسهل للجميع.
الآن معيار الشحن العالمي هو USB-C.يجب شحن كل شيء باستخدام USB-C، بدون استثناءات. أتصور قابس EV بقدرة 100 كيلو وات، وهو مجرد مجموعة من 1000 موصل USB C محشورين في قابس يعمل بالتوازي. باستخدام المواد المناسبة، قد تتمكن من الحفاظ على وزن أقل من 50 كجم (110 رطل) لسهولة الاستخدام.
تتمتع العديد من السيارات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEV) والمركبات الكهربائية بقدرة سحب تصل إلى 1000 رطل، لذا يمكنك استخدام مقطورة لحمل مجموعة المحولات والمحولات الخاصة بك. كما تبيع Peavey Mart سيارات Gennys هذا الأسبوع إذا كان هناك بضع مئات من GVWRs الاحتياطية.
في أوروبا، تتجاهل المراجعات الخاصة بالنوع 1 (SAE J1772) وCHAdeMO تمامًا حقيقة أن سيارتي Nissan LEAF وMitsubishi Outlander PHEV، وهما من أكثر السيارات الكهربائية مبيعًا، مجهزة بهذه الموصلات.
يتم استخدام هذه الموصلات على نطاق واسع ولن تختفي. في حين أن النوع 1 والنوع 2 متوافقان على مستوى الإشارة (مما يسمح بكابل من النوع 2 إلى النوع 1 قابل للفصل)، إلا أن CHAdeMO وCCS ليسا كذلك. ليس لدى LEAF طريقة واقعية للشحن من CCS .
إذا لم يعد الشاحن السريع قادرًا على استخدام CHAdeMO، فسأفكر جديًا في العودة إلى سيارة ICE لرحلة طويلة والاحتفاظ بسيارتي LEAF للاستخدام المحلي فقط.
لدي سيارة Outlander PHEV. لقد استخدمت ميزة الشحن السريع DC عدة مرات، فقط لتجربتها عندما يكون لدي صفقة شحن مجانية. بالتأكيد، يمكنها شحن البطارية إلى 80٪ في 20 دقيقة، ولكن من المفترض أن يعطي ذلك لك نطاق EV يبلغ حوالي 20 كيلومترًا.
العديد من أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر تكون ذات سعر ثابت، لذلك قد تدفع ما يقرب من 100 ضعف فاتورة الكهرباء العادية لمسافة 20 كيلومترًا، وهو أكثر بكثير مما لو كنت تقود بالبنزين بمفردك. كما أن الشاحن لكل دقيقة ليس أفضل بكثير أيضًا، حيث أنها تقتصر على 22 كيلو واط.
أنا أحب سيارة Outlander الخاصة بي لأن وضع EV يغطي تنقلاتي بالكامل، لكن ميزة الشحن السريع DC مفيدة مثل الحلمة الثالثة للرجل.
يجب أن يظل موصل CHAdeMO كما هو على جميع الأوراق (الورقة؟)، لكن لا تهتم بـ Outlanders.
تبيع Tesla أيضًا محولات تسمح لشركة Tesla باستخدام J1772 (بالطبع) وCHAdeMO (الأمر الأكثر إثارة للدهشة). وفي النهاية أوقفوا محول CHAdeMO وقدموا محول CCS... ولكن فقط لمركبات معينة، في أسواق معينة. المحول مطلوب لشحن سيارات Tesla الأمريكية من شاحن CCS Type 1 مع مقبس Tesla Supercharger الخاص، يبدو أنه يُباع فقط في كوريا (!) ويعمل فقط على الأحدث السيارات https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
قالت شركة American Power وحتى نيسان إنهما ستتخلصان تدريجياً من Chademo لصالح CCS. وستكون سيارة Nissan Arya الجديدة هي CCS، وستتوقف Leaf عن الإنتاج قريباً.
توصلت شركة Muxsan الهولندية المتخصصة في السيارات الكهربائية إلى إضافة CCS لسيارة Nissan LEAF لتحل محل منفذ التيار المتردد. وهذا يسمح بشحن النوع 2 AC وCCS2 DC مع الحفاظ على منفذ CHAdeMo.
أعرف 123 و386 و356 دون النظر. حسنًا، في الواقع، لقد خلطت بين الرقمين الأخيرين، لذا أحتاج إلى التحقق.
نعم، والأكثر من ذلك عندما تفترض أنه مرتبط في السياق... ولكن كان علي أن أنقر عليه بنفسي وأعتقد أنه هو الرقم، لكن الرقم لا يعطيني أي فكرة على الإطلاق.
دخل موصل CCS2/Type 2 إلى الولايات المتحدة كمعيار J3068. حالة الاستخدام المقصودة مخصصة للمركبات الثقيلة، حيث توفر الطاقة ثلاثية الطور سرعات أعلى بكثير. يحدد J3068 جهدًا أعلى من النوع 2، حيث يمكن أن يصل إلى مرحلة 600 فولت - إلى المرحلة. الشحن بالتيار المستمر هو نفس CCS2. تتطلب الفولتية والتيارات التي تتجاوز معايير Type2 إشارات رقمية حتى تتمكن السيارة وEVSE من تحديد التوافق. تيار محتمل يبلغ 160 أمبير، يمكن أن يصل J3068 إلى 166 كيلو واط من طاقة التيار المتردد.
"في الولايات المتحدة، تستخدم تسلا معيار منفذ الشحن الخاص بها. يمكن أن يدعم كلاً من الشحن AC أحادي الطور وثلاثي الطور "
إنها مرحلة واحدة فقط. إنها في الأساس مكون إضافي J1772 بتصميم مختلف مع وظيفة DC إضافية.
يمكن لـ J1772 (CCS type 1) أن يدعم بالفعل DC، لكنني لم أر مطلقًا أي شيء ينفذه. يحتوي بروتوكول j1772 "الغبي" على قيمة "الوضع الرقمي مطلوب" و"النوع 1 DC" يعني DC على L1/L2 الدبابيس. "النوع 2 DC" يتطلب دبابيس إضافية للموصل المجمع.
موصلات Tesla الأمريكية لا تدعم التيار المتردد ثلاثي الطور. يخلط المؤلفون بين الموصلات الأمريكية والأوروبية، والأخير (المعروف أيضًا باسم CCS Type 2) يفعل ذلك.
في موضوع ذي صلة: هل يُسمح للسيارات الكهربائية بالسير على الطريق دون دفع ضريبة الطريق؟ وإذا كان الأمر كذلك، فلماذا؟ بافتراض وجود مدينة فاضلة بيئية (لا يمكن الدفاع عنها على الإطلاق) حيث أن أكثر من 90٪ من جميع السيارات كهربائية، أين سيتم فرض ضريبة الحفاظ على الطريق؟ يمكنك إضافة ذلك إلى تكلفة الشحن العام، ولكن يمكن للناس أيضًا استخدام الألواح الشمسية في المنزل، أو حتى مولدات الديزل "الزراعية" (لا توجد ضريبة على الطرق).
كل شيء يعتمد على الولاية القضائية. بعض الأماكن تفرض ضريبة الوقود فقط. والبعض الآخر يفرض رسوم تسجيل السيارة كرسوم إضافية للوقود.
في مرحلة ما، ستحتاج بعض الطرق التي يتم بها استرداد هذه التكاليف إلى التغيير. أود أن أرى نظامًا عادلاً حيث تعتمد الرسوم على عدد الكيلومترات المقطوعة ووزن السيارة حيث يحدد ذلك مقدار التآكل الذي تسببه على الطريق قد تكون ضريبة الكربون على الوقود أكثر ملاءمة لملعب كرة القدم.