بقلم فين بيكوك - مهندس كهربائي معتمد، CSIRO سابق، مالك EV، مؤسس SolarQuotes.com.au
سواء كنت تفكر في شراء سيارة كهربائية، أو انتظار التسليم، أو قيادة سيارة كهربائية، فإن معرفة كيفية (وكيف) تحصيل الرسوم يعد جزءًا مهمًا من الملكية.
في هذا الدليل، سأناقش الطاقة (كيلوواط) والطاقة (كيلوواط ساعة). معرفة الفرق أمر مهم! يخلط الناس بين هذه الأمور طوال الوقت - حتى الكهربائيين الذين يجب أن يعرفوا أفضل.
تحصل السيارة النموذجية التي تعمل بالبنزين على مسافة 10 كيلومترات من لتر واحد من الوقود. وتحصل السيارة الكهربائية النموذجية على مدى يبلغ 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 دولارًا لكل لتر من الوقود، 10 × 1.40 دولارًا = 14 دولارًا لمسافة 100 كيلومتر.
ملحوظة: سعر البنزين يزيد عن 2 دولار للتر في وقت كتابة هذا التقرير - لكنني سألتزم بـ 1.40 دولار لإظهار أن المركبات الكهربائية أرخص بكثير، حتى لو لم يبالغ الدكتاتور الروسي في أسعار الوقود.
في السيارة الكهربائية، يلزم حوالي 16 كيلووات ساعة من الكهرباء للسفر مسافة 100 كيلومتر. إذا كان بائع التجزئة للكهرباء الخاص بك يتقاضى 21 سنتًا لكل كيلووات ساعة، فإن التكلفة تكون 16 × 0.21 دولار = 3.36 دولار.
تعتبر قيادة السيارات الكهربائية أقل تكلفة إذا كنت تفكر في الشحن من الألواح الشمسية أو الشحن خارج أوقات الذروة بناءً على تعريفات وقت الاستخدام (ToU). دعنا نعرض بعض الأرقام لتوضيح:
إذا كانت لديك فاتورة كهرباء تبلغ 21 سنتًا وتعرفة تغذية بالطاقة الشمسية تبلغ 8 سنتات، فإن التكلفة الصافية لشحن السيارة بالطاقة الشمسية تبلغ 8 سنتات. وهذا أرخص بمقدار 13 سنتًا لكل كيلووات في الساعة من شحن سيارة كهربائية من الشبكة.
تفرض عليك تعريفات وقت الاستخدام أسعارًا مختلفة للكهرباء بناءً على الوقت من اليوم الذي تحصل عليه من الشبكة.
قارن بين أسعار الكهرباء المختلفة في Aurora Energy Tasmania في أوقات مختلفة من اليوم:
إذا قمت بضبط شاحن السيارة الكهربائية الخاص بك ليعمل فقط على برنامج ToU هذا مع Aurora من الساعة 10 صباحًا حتى 4 مساءً، فسيكلفك نطاق 100 كيلومتر 16 × 0.15 دولار = 2.40 دولار.
مستقبل خطة الكهرباء الأسترالية هو تعريفات وقت الاستخدام، أرخص الكهرباء خلال النهار (الكثير من الطاقة الشمسية) وفي الليل (عادة مع الكثير من الرياح وقلة الطلب).
في جنوب أستراليا، يتم محاسبتك بمبلغ زهيد يبلغ 7.5 سنتًا لكل كيلووات في الساعة يوميًا خلال تعرفة وقت الاستخدام التي توفر "إسفنجة شمسية".
يقدم بعض تجار التجزئة أيضًا تعريفات خاصة للمركبات الكهربائية حيث يمكنك دفع سعر أقل لكل كيلووات في الساعة لشحن EV الخاص بك في أوقات معينة، أو سعر يومي ثابت للشحن غير المحدود.
شيء أخير – احترس من "تعريفات الطلب". تفرض عليك خطط الطاقة هذه فاتورة كهرباء إجمالية أقل، ولكنها يمكن أن تسبب لك مشكلة كبيرة إذا تجاوز استهلاك الكهرباء حدًا معينًا. شحن سيارتك الكهربائية بشاحن ثلاثي الطور بقدرة 22 كيلو واط قد يعني أنك تدفع 10 أضعاف فاتورة الكهرباء القياسية!
شاحن السيارة الكهربائية الأساسي هو جهاز بسيط للغاية. وتتمثل مهمته ببساطة في "سؤال" السيارة عما إذا كان يمكنها قبول أي شحن، وإذا كان الأمر كذلك، قم بتزويد السيارة بالطاقة بأمان حتى يُطلب منها التوقف.
لا يستطيع شاحن السيارة الكهربائية تشغيل السيارة بشكل أسرع مما تطلبه السيارة (وهو أمر خطير)، ولكن إذا كان لديك بعض الحكمة، فيمكن أن يقرر إبطاء الشحن أو بناءً على شروط أخرى - على سبيل المثال:
شواحن السيارات الكهربائية المنزلية تعمل أيضًا بالتيار المتردد. وهذا يعني أنها لم تفعل أي شيء خاص جدًا. إنها فقط تنظم الكيلووات من 230 فولت تيار متردد الداخل إلى السيارة.
في الواقع، صندوق الإلكترونيات الذي يمكنك شراؤه لشحن سيارتك ليس شاحنًا من الناحية الفنية. لأن كل ما يفعله هو توفير طاقة تيار متردد منظمة. من الناحية الفنية، الشاحن الفعلي موجود في السيارة، حيث يقوم بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر ويعتني بجميع الأجهزة الأخرى مهام الشحن.
يحتوي شاحن السيارة الكهربائية المدمج هذا على حد طاقة ثابت لتحويل التيار المتردد إلى التيار المستمر. 11 كيلووات هو الحد الأقصى للعديد من السيارات الكهربائية - مثل Tesla Model 3 وMini Cooper SE.
اعتراف الطالب الذي يذاكر كثيرا: يجب أن أطلق على الجهاز الذي تقوم بتوصيله بسيارتك اسم EVSE (معدات إمداد المركبات الكهربائية). لكن هذا سوف يربك معظم الأشخاص العاديين، لذا، مع مخاطر تلقي بريد إلكتروني غاضب من مهندس متقاعد، أطلق على هذه الأجهزة اسم "الشواحن" ".
إن أجهزة شحن السيارات الكهربائية العامة عالية السرعة المخصصة هي في حد ذاتها أجهزة شحن تغذي طاقة التيار المستمر مباشرة في البطارية. وهي غير مقيدة بشاحن السيارة لأنها لا تستخدمه.
إذا كانت سيارتك قادرة على التعامل مع ذلك، فيمكن لهؤلاء الأشرار شحن ما يصل إلى 350 كيلو واط من التيار المستمر. لاحظ أنه يتعين عليهم إبطاء السرعة بشكل كبير عندما تصل البطارية إلى حوالي 70٪. ومع ذلك، يمكنهم إضافة 350 كيلومترًا من المدى في 10 دقائق فقط .
اعتمدت الصناعة مصطلحات لوصف الشحن البطيء والمتوسط والسريع. ومن الممل إلى حد ما، يطلق عليه شحن المستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3.
الشاحن من المستوى 1 هو مجرد كابل ومكعب طاقة يتصل بنقطة طاقة قياسية. ويتم شحنه بسرعة تتراوح بين 1.8 إلى 2.4 كيلووات من مقبس منزلي قياسي.
نصيحة احترافية: إذا لم توفر شركة تصنيع السيارات الخاصة بك موصلًا متنقلًا لسيارتك، فتأكد من شراء واحدة والاحتفاظ بها في صندوق السيارة - يمكن أن توفر لك يومًا من لحم الخنزير المقدد حتى لو لم تستخدمه مطلقًا في وقت المنزل.
لتوضيح ما يعنيه معدل الشحن من المستوى الأول الذي يبلغ 1.8 كيلووات - سيضيف 1.8 كيلووات في الساعة إلى بطارية سيارتك.
1 كيلو واط ساعة من الطاقة في بطارية السيارة الكهربائية تعادل حوالي 6 كيلومتر من المدى. لذلك، يمكن لشاحن المستوى 1 أن يوفر نطاقًا يبلغ حوالي 10 كيلومترات في الساعة. إذا قمت بشحن السيارة طوال الليل (حوالي 8 ساعات)، فستضيف حوالي 80 كيلومترا من المدى.
ولكن يمكن شحن المستوى 1 بسرعة أعلى. اعتمادًا على الشركة المصنعة، قد يحتوي جهازك على مقابس قابلة للتبديل.
تأتي جميع شواحن السيارات الكهربائية المحمولة بمقابس 10 أمبير عادية، مثل جميع الأجهزة الأخرى في منزلك، ولكن بعضها يأتي أيضًا بمقابس 15 أمبير قابلة للتبديل. يحتوي هذا على سن أرضي أوسع ويتطلب مقبسًا خاصًا يمكنه التعامل مع أسلاك أكثر سمكًا عند 15 أمبير. تمتلك قافلة، ربما تكون على دراية بها.
تحتوي بعض أجهزة الشحن المحمولة على "ذيل" 15 أمبير. هذه هي الأطراف الخلفية 10 أمبير و15 أمبير التي تأتي مع شاحن تسلا المحمول في أستراليا.
إذا كان الشاحن المحمول الخاص بك بقوة 15 أمبير في النهاية وتريد شحنه في المنزل، فستحتاج إلى منفذ 15 أمبير في موقف السيارات الخاص بك. توقع أن تدفع حوالي 500 دولار مقابل هذا التثبيت.
حقيقة الطالب الذي يذاكر كثيرا: إذا كان جهد الشبكة المحلية لديك مرتفعا (يجب أن يكون 230 فولت، ولكن عادة 240 فولت +)، فستحصل على المزيد من الطاقة لأن الطاقة = التيار × الجهد.
حقيقة إضافية: اعتمادًا على الشركة المصنعة، عادةً ما تقتصر أجهزة الشحن المحمولة على 80٪ من تيارها المقدر. لذلك قد يعمل شاحن 10 أمبير عند 8 أمبير فقط، وقد يعمل جهاز 15 أمبير عند 12 أمبير فقط. بالإضافة إلى التقلبات في جهد الشبكة، فإنه يعني أنني لا أستطيع توفير سرعة شحن دقيقة للمركبة الكهربائية لموصل الهاتف المحمول.
حقيقة Tesla Nerd: يمكن لشواحن Tesla المحمولة المستوردة بعد نوفمبر 2021 الشحن بقوة 10 أمبير أو 15 أمبير كاملة، اعتمادًا على الذيل المستخدم.
نصيحة احترافية: إذا كان لديك سيارة Tesla حديثة وكنت محظوظًا بما يكفي لامتلاك منفذ ثلاثي الطور في المرآب، فيمكنك شراء ذيل طرف ثالث يمكنه الشحن من 4.8 إلى 7 كيلو واط (20 إلى 32 أمبير) باستخدام موصل متنقل.
سرعة الشحن: حوالي 40 كم/ساعة (مرحلة واحدة) أو ما يصل إلى 130 كم/ساعة (ثلاث مراحل)
يتطلب شحن المستوى 2 شاحن حائط مخصصًا مزودًا بأسلاك مخصصة تعود إلى شريط الطاقة الخاص بك.
تتكلف شواحن المستوى 2 ما بين 900 إلى 2500 دولار أمريكي للأجهزة وحوالي 500 دولار أمريكي إلى ما يزيد عن 1000 دولار أمريكي للتثبيت. ويفترض هذا السعر أيضًا أن قطاع الطاقة الخاص بك ومصدر الطاقة الرئيسي يمكنه التعامل مع الحمل الإضافي. إذا لم يتمكنوا من ذلك، فقد تكلف ترقية العرض آلاف الدولارات.
يمكن للشاحن أحادي الطور بقدرة 7 كيلو واط من المستوى 2 أن يضيف حوالي 40 كيلومترًا في الساعة من النطاق. إذا كانت سيارتك قادرة على التعامل معه، فإن شاحن السيارة الكهربائية ثلاثي الطور بقدرة 22 كيلو واط سيضيف حوالي 130 كيلومترًا في الساعة من النطاق.
حقيقة الطالب الذي يذاكر كثيرا: في حين أن أجهزة الشحن ثلاثية الطور، من المستوى الثاني يمكن أن تنتج ما يصل إلى 22 كيلو واط، فإن العديد من السيارات لا تستطيع تحويل طاقة التيار المتردد بهذه السرعة. تحقق من مواصفات سيارتك لمعرفة الحد الأقصى لمعدل شحن التيار المتردد.
هذا الشاحن يعمل بالتيار المستمر تمامًا ويبلغ إنتاجه من 50 كيلووات إلى 350 كيلووات. ويكلف تركيبه أكثر من 100000 دولار ويتطلب مصدر طاقة ضخمًا، لذلك من غير المرجح أن يكون لديك واحد مثبت في منزلك.
تعد شبكة Tesla Supercharger المثال الأكثر شهرة لشاحن المستوى 3. يتمتع الشاحن الفائق "V2" الأكثر شيوعًا بقدرة قصوى تبلغ 120 كيلووات ومدى إبحار يبلغ 180 كيلومترًا في 15 دقيقة.
تمنحهم شبكة محطات الشحن الفائق التابعة لشركة Tesla ميزة تنافسية على الشركات المصنعة للمركبات الكهربائية الأخرى نظرًا لموقعها على طرق السفر الشهيرة، والموثوقية/وقت التشغيل، والحجم الهائل مقارنة بشواحن المستوى 3 الأخرى.
ومع ذلك، مع تزايد انتشار السيارات الكهربائية، من المتوقع ظهور شبكات منافسة أخرى في جميع أنحاء البلاد وتحسين موثوقيتها.
حقيقة الطالب الذي يذاكر كثيرا عن تسلا: شواحن تيسلا الفائقة باللونين الأحمر والأبيض "V2" هي شحن سريع للتيار المستمر، وعادة ما يتم شحنها بسرعة 40-100 كيلووات، اعتمادًا على عدد السيارات الأخرى التي تستخدمها في نفس الوقت. عدد قليل من الشواحن الفائقة "V3" المطورة في أستراليا يمكن شحن ما يصل إلى 250 كيلو واط.
نصيحة احترافية: احترس من أجهزة شحن التيار المتردد البطيئة في الرحلات البرية. بعض أجهزة الشحن الموجودة على جانب الطريق هي أنواع تيار متردد أبطأ والتي قد يتم شحنها فقط من 3 إلى 22 كيلو واط. ويمكن شحنها قليلاً عند ركن السيارة، ولكنها ليست سريعة بما يكفي للشحن بشكل مريح. الذهاب.
جميع السيارات الكهربائية المباعة في أستراليا اعتبارًا من 1 يناير 2020 مجهزة بمقبس شحن تيار متردد يسمى "النوع 2" (أو أحيانًا "Mennekes").
وقت النشر: 02 أغسطس 2022
