بقلم فين بيكوك - مهندس كهربائي معتمد، وعضو سابق في منظمة البحوث العلمية والصناعية الكومنولثية، ومالك سيارة كهربائية، ومؤسس موقع SolarQuotes.com.au
سواء كنت تفكر في شراء سيارة كهربائية، أو تنتظر تسليمها، أو تقود سيارة كهربائية، فإن معرفة كيفية (وكيفية) شحنها يعد جزءًا مهمًا من الملكية.
في هذا الدليل، سأناقش الطاقة (كيلوواط) والطاقة (كيلوواط ساعة). من المهم معرفة الفرق بينهما! يخلط الناس بينهما طوال الوقت - حتى الكهربائيين الذين من المفترض أن يكونوا أكثر دراية.
تحصل السيارة النموذجية التي تعمل بالبنزين على مدى 10 كيلومترات من 1 لتر من الوقود. تحصل السيارة النموذجية التي تعمل بالكهرباء على مدى حوالي 6 كيلومترات من 1 كيلووات ساعة من الكهرباء.
بالنسبة لسيارة تعمل بالبنزين، تحتاج إلى 10 لترات من الوقود لقطع مسافة 100 كيلومتر. وبتكلفة متحفظة للغاية تبلغ 1.40 دولار لكل لتر من الوقود، فإن 10 × 1.40 دولار = 14 دولارًا لقطع مسافة 100 كيلومتر.
ملاحظة: سعر البنزين يتجاوز 2 دولار للتر في وقت كتابة هذا التقرير - ولكنني سألتزم بسعر 1.40 دولار لإظهار أن السيارات الكهربائية أرخص بكثير، حتى لو لم يبالغ الديكتاتور الروسي في أسعار الوقود.
في السيارة الكهربائية، يلزم حوالي 16 كيلووات ساعة من الكهرباء لقطع مسافة 100 كيلومتر. إذا فرض بائع الكهرباء الخاص بك رسومًا قدرها 21 سنتًا لكل كيلووات ساعة، فإن التكلفة هي 16 × 0.21 دولار = 3.36 دولار.
تعتبر المركبات الكهربائية أقل تكلفة في القيادة إذا كنت تفكر في الشحن من الألواح الشمسية أو الشحن بأسعار خارج أوقات الذروة بناءً على تعريفات وقت الاستخدام (ToU). دعنا نجري بعض الأرقام لتوضيح ذلك:
إذا كان لديك فاتورة كهرباء بقيمة 21 سنتًا وتعرفة تغذية الطاقة الشمسية بقيمة 8 سنتات، فإن التكلفة الصافية لشحن السيارة بالطاقة الشمسية هي 8 سنتات. وهذا أرخص بمقدار 13 سنتًا لكل كيلووات في الساعة من شحن سيارة كهربائية من الشبكة.
تفرض عليك تعريفات الاستخدام حسب الوقت أسعارًا مختلفة للكهرباء بناءً على الوقت من اليوم الذي تحصل فيه على الكهرباء من الشبكة.
قم بمقارنة أسعار الكهرباء المختلفة لشركة Aurora Energy Tasmania في أوقات مختلفة من اليوم:
إذا قمت بإعداد شاحن EV الخاص بك ليعمل فقط على برنامج ToU هذا مع Aurora من الساعة 10 صباحًا حتى 4 مساءً، فسوف يكلفك 100 كيلومتر من المدى 16 × 0.15 دولارًا = 2.40 دولارًا.
إن مستقبل خطة الكهرباء في أستراليا يعتمد على التعريفات التي تعتمد على وقت الاستخدام، وأرخص أسعار الكهرباء خلال النهار (الكثير من الطاقة الشمسية) وفي الليل (عادة مع وجود الكثير من الرياح وقلة الطلب).
في جنوب أستراليا، يتم فرض رسوم قدرها 7.5 سنتًا فقط لكل كيلوواط/ساعة من اليوم خلال تعريفة الاستخدام حسب الوقت والتي توفر "إسفنجة شمسية".
كما تقدم بعض شركات التجزئة تعريفات خاصة للسيارات الكهربائية حيث يمكنك دفع سعر أقل لكل كيلوواط/ساعة لشحن سيارتك الكهربائية في أوقات معينة، أو سعرًا يوميًا ثابتًا للشحن غير المحدود.
شيء أخير - احذر من "تعريفات الطلب". تفرض عليك خطط الطاقة هذه فاتورة كهرباء إجمالية أقل، ولكنها قد تسبب لك مشكلة كبيرة إذا تجاوز استهلاكك للكهرباء حدًا معينًا. قد يعني شحن سيارتك الكهربائية باستخدام شاحن ثلاثي الطور بقوة 22 كيلو وات أنك تدفع 10 أضعاف فاتورة الكهرباء القياسية الخاصة بك!
يعد شاحن السيارة الكهربائية الأساسي جهازًا بسيطًا للغاية. وتتمثل مهمته ببساطة في "سؤال" السيارة عما إذا كانت تستطيع قبول أي شحن، وإذا كان الأمر كذلك، فيتم توفير الطاقة بشكل آمن للسيارة حتى يُطلب منها التوقف.
لا يمكن لشاحن السيارة الكهربائية تشغيل السيارة بشكل أسرع مما تطلبه السيارة (وهو أمر خطير)، ولكن إذا كنت تتمتع ببعض الحكمة، فيمكنه أن يقرر إبطاء الشحن أو بناءً على ظروف أخرى - على سبيل المثال:
شواحن السيارات الكهربائية المنزلية تعمل أيضًا بالتيار المتردد. وهذا يعني أنهم لم يفعلوا شيئًا خاصًا للغاية. إنهم فقط ينظمون كيلووات 230 فولت تيار متردد تدخل إلى السيارة.
في الواقع، صندوق الإلكترونيات الذي يمكنك شراؤه لشحن سيارتك ليس شاحنًا من الناحية الفنية. لأنه كل ما يفعله هو توفير طاقة تيار متردد منظمة. من الناحية الفنية، يوجد الشاحن الفعلي في السيارة، ويقوم بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر ويتولى جميع مهام الشحن الأخرى.
يحتوي شاحن EV المدمج هذا على حد أقصى للطاقة عند تحويله من تيار متردد إلى تيار مستمر. 11 كيلووات هو الحد الأقصى للعديد من المركبات الكهربائية - مثل Tesla Model 3 و Mini Cooper SE.
اعتراف المهووس: من الناحية الفنية، ينبغي لي أن أطلق على الجهاز الذي تقوم بتوصيله بسيارتك اسم EVSE (معدات إمداد المركبات الكهربائية). ولكن هذا من شأنه أن يربك معظم الأشخاص العاديين، لذلك، على الرغم من خطر تلقي بريد إلكتروني غاضب من مهندس متقاعد، فإنني أطلق على هذه الأجهزة اسم "الشواحن".
إن شواحن السيارات الكهربائية العامة المخصصة عالية السرعة هي في حد ذاتها شواحن تغذي طاقة التيار المستمر مباشرة في البطارية. وهي لا تقتصر على شاحن السيارة لأنها لا تستخدمه.
إذا كانت سيارتك قادرة على التعامل مع هذا، فيمكن شحن هذه البطاريات بما يصل إلى 350 كيلو وات من التيار المستمر. لاحظ أنها يجب أن تتباطأ بشكل كبير عندما تصل البطارية إلى حوالي 70%. ومع ذلك، يمكنها إضافة 350 كيلومترًا من المدى في 10 دقائق فقط.
لقد اعتمدت الصناعة مصطلحات لوصف الشحن البطيء والمتوسط والسريع. ويطلق عليه بشكل ممل إلى حد ما اسم الشحن من المستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3.
شاحن المستوى 1 هو مجرد كابل وموصل طاقة يتم توصيله بنقطة طاقة قياسية. يتم شحنه بسرعة تتراوح من 1.8 إلى 2.4 كيلو وات من مقبس منزلي قياسي.
نصيحة احترافية: إذا لم توفر شركة صناعة السيارات الخاصة بك موصلًا متنقلًا لسيارتك، فتأكد من شراء واحد والاحتفاظ به في صندوق السيارة - يمكن أن يوفر لك يومًا من المال حتى لو لم تستخدمه أبدًا في وقت عدم العودة إلى المنزل.
ولتوضيح ما يعنيه معدل شحن المستوى 1 الذي يبلغ 1.8 كيلو وات، فإنه سيضيف 1.8 كيلو وات في الساعة إلى بطارية سيارتك.
يعادل 1 كيلوواط ساعة من الطاقة في بطارية السيارة الكهربائية حوالي 6 كيلومترات من المدى. لذلك، يمكن لشاحن المستوى 1 توفير مدى يبلغ حوالي 10 كيلومترات في الساعة. إذا قمت بشحن السيارة طوال الليل (حوالي 8 ساعات)، فستضيف حوالي 80 كيلومترًا من المدى.
ولكن يمكن للمستوى 1 الشحن بسرعة أعلى. واعتمادًا على الشركة المصنعة، قد يحتوي جهازك على مقابس قابلة للتبديل.
تحتوي جميع شواحن السيارات الكهربائية المحمولة على مقابس عادية بقوة 10 أمبير، مثل جميع الأجهزة الأخرى في منزلك، ولكن بعضها يأتي أيضًا بمقابس قابلة للتبديل بقوة 15 أمبير. يحتوي هذا على سن أرضي أوسع ويتطلب مقبسًا خاصًا يمكنه التعامل مع أسلاك أكثر سمكًا عند 15 أمبير. إذا كنت تمتلك قافلة، فمن المحتمل أنك على دراية بها.
تحتوي بعض شواحن الهواتف المحمولة على "ذيل" بقوة 15 أمبير. هذه هي أطراف الذيل بقوة 10 أمبير و15 أمبير التي تأتي مع شاحن Tesla المحمول في أستراليا.
إذا كان الشاحن المحمول لديك بقوة 15 أمبير في النهاية وترغب في الشحن في المنزل، فستحتاج إلى منفذ بقوة 15 أمبير في موقف السيارات الخاص بك. توقع أن تدفع حوالي 500 دولار مقابل هذا التثبيت.
حقيقة غريبة: إذا كان جهد الشبكة المحلية لديك مرتفعًا (يجب أن يكون 230 فولت، ولكن عادةً 240 فولت+)، فستحصل على المزيد من الطاقة لأن الطاقة = التيار × الجهد.
حقيقة إضافية غريبة: اعتمادًا على الشركة المصنعة، تقتصر شواحن الهواتف المحمولة عادةً على 80% من تيارها المقدر. لذا فإن شاحن 10 أمبير قد يعمل فقط عند 8 أمبير، وقد يعمل جهاز 15 أمبير فقط عند 12 أمبير. بالإضافة إلى التقلبات في جهد الشبكة، فهذا يعني أنني لا أستطيع توفير سرعة شحن دقيقة للموصل المحمول.
حقيقة عن Tesla Nerd: يمكن لشواحن Tesla المحمولة المستوردة بعد نوفمبر 2021 الشحن بقوة 10 أمبير أو 15 أمبير، اعتمادًا على الذيل المستخدم.
نصيحة احترافية: إذا كنت تمتلك سيارة Tesla حديثة وكنت محظوظًا بما يكفي لوجود منفذ ثلاثي الطور في المرآب، فيمكنك شراء ذيل تابع لجهة خارجية يمكنه الشحن بمقدار 4.8 إلى 7 كيلو وات (20 إلى 32 أمبير) باستخدام موصل محمول.
⚡ï¸ ⚡¡ï¸ سرعة الشحن: نطاق تقريبي 40 كم/ساعة (أحادية الطور) أو حتى 130 كم/ساعة (ثلاثية الطور)
يتطلب الشحن من المستوى 2 شاحن حائط مخصصًا مزودًا بأسلاك مخصصة تتصل بشريط الطاقة الخاص بك.
تبلغ تكلفة شواحن المستوى 2 ما بين 900 إلى 2500 دولار أمريكي للأجهزة وما بين 500 إلى أكثر من 1000 دولار أمريكي للتثبيت. ويفترض هذا التسعير أيضًا أن شريط الطاقة الرئيسي لديك يمكنه التعامل مع الحمل الإضافي. إذا لم يتمكنوا من ذلك، فقد يكلفك ترقية مصدر الطاقة لديك آلاف الدولارات.
يمكن لشاحن أحادي الطور بقوة 7 كيلو وات من المستوى 2 أن يضيف حوالي 40 كيلومترًا في الساعة من المدى. إذا كانت سيارتك قادرة على التعامل مع ذلك، فإن شاحن EV ثلاثي الطور بقوة 22 كيلو وات سيضيف حوالي 130 كيلومترًا في الساعة من المدى.
حقيقة غريبة: على الرغم من أن أجهزة الشحن ثلاثية الطور من المستوى 2 يمكنها إخراج ما يصل إلى 22 كيلو وات، إلا أن العديد من السيارات لا يمكنها تحويل طاقة التيار المتردد بهذه السرعة. تحقق من مواصفات سيارتك لمعرفة الحد الأقصى لمعدل شحن التيار المتردد.
هذا الشاحن يعمل بالتيار المستمر بالكامل وله خرج يتراوح بين 50 كيلو وات إلى 350 كيلو وات. تبلغ تكلفة تركيبه أكثر من 100000 دولار أمريكي ويتطلب مصدر طاقة ضخم، لذلك من غير المحتمل أن يكون لديك واحد مثبت في منزلك.
شبكة شاحن Tesla Supercharger هي المثال الأكثر شهرة لشاحن المستوى 3. يتمتع شاحن "V2" الأكثر شيوعًا بقدرة قصوى تبلغ 120 كيلو وات ونطاق قيادة يبلغ 180 كيلومترًا في 15 دقيقة.
تمنح شبكة محطات Supercharger الخاصة بشركة Tesla ميزة تنافسية على شركات تصنيع السيارات الكهربائية الأخرى نظرًا لموقعها على طرق السفر الشهيرة، والموثوقية/وقت التشغيل، والحجم الهائل مقارنة بشواحن المستوى 3 الأخرى.
ومع ذلك، مع تزايد انتشار المركبات الكهربائية، من المتوقع ظهور شبكات أخرى متنافسة في جميع أنحاء البلاد وتحسين موثوقيتها.
حقيقة عن تيسلا: شواحن تيسلا "V2" الحمراء والبيضاء في أستراليا هي عبارة عن شواحن سريعة التيار المستمر، تشحن عادةً بمعدل 40-100 كيلو وات، اعتمادًا على عدد السيارات الأخرى التي تستخدمها في نفس الوقت. يمكن لعدد قليل من شواحن "V3" المطورة في أستراليا شحن ما يصل إلى 250 كيلو وات.
نصيحة احترافية: احذر من شواحن التيار المتردد البطيئة في الرحلات البرية. بعض شواحن الطريق هي من أنواع التيار المتردد الأبطأ والتي قد تشحن فقط من 3 إلى 22 كيلو وات. يمكن أن تشحن هذه الشواحن قليلاً عند ركن السيارة، لكنها ليست سريعة بما يكفي لشحنها بسهولة أثناء التنقل.
جميع المركبات الكهربائية المباعة في أستراليا اعتبارًا من 1 يناير 2020 مجهزة بمقبس شحن تيار متردد يسمى "النوع 2" (أو أحيانًا "Mennekes").
وقت النشر: 2 أغسطس 2022
