تتعلق إحدى الأفكار التي تدور في ذهن مالك السيارة الكهربائية بتأثير الشحن السريع أو البطيء بالتيار المستمر على بطارية السيارة ذات الجهد العالي . بمعنى آخر، ما مدى تدهور البطارية بمرور الوقت إذا تم استخدام الشحن السريع في الغالب؟ دراسة حديثة شملت 12500 سيارة تحدد الفرق بين أنواع الشحن وتأثير ذلك على البطارية .
دراسة حول الشحن السريع والمتردد
وفقًا لدراسة حديثة من Recurring Auto التي قامت بتحليل بيانات الشحن من أكثر من 12500 سيارة تسلا في الولايات المتحدة، فإن معدل تدهور النطاق مشابه إحصائيًا عند مقارنته بشحن التيار المتردد.
قامت الشركة، التي تقدم تقارير تحليل المركبات والبطاريات للمركبات الكهربائية، بمقارنة السيارات التي تشحن بسرعة 90 بالمائة على الأقل من الوقت بالسيارات التي تشحن بسرعة أقل من 10 بالمائة من الوقت، وتظهر النتائج اختلافًا طفيفًا أو معدومًا بين الشحنتين. طُرق.
العوامل المؤثرة على الشحن السريع والمتردد
توضح الرسوم البيانية أدناه النسبة المئوية للنطاق الأصلي كما هو موضح على لوحات عدادات السيارات – في هذه الحالة، تسلا موديل 3 وموديل واي – وعدد الأيام. إن الاختيار بين التيار المستمر أو التيار المتردد ليس هو الشيء الوحيد الذي يمكن أن يؤثر على البطارية على المدى الطويل، حيث تلعب عوامل مثل درجات الحرارة القصوى وحالات الشحن المنخفضة جدًا أو العالية جدًا أيضًا دورًا كبيرًا في المخطط الكبير للأشياء.
العمر الأطول للبطاريات الكهربائية
ومع ذلك، كما تظهر نتائج Recurrent ، فإن أنظمة إدارة الحرارة والجهد والبطاريات القوية التي استثمر فيها صانعو السيارات الكهربائية تحمي بطارياتهم من التلف من خلال الاستخدام الروتيني للشاحن السريع.
لمساعدة البطارية على الاستمرار لأطول فترة ممكنة، يعد استخدام ميزة التهيئة المسبقة أمرًا في غاية الأهمية، سواء في الحرارة الشديدة أو في البرودة الشديدة، حيث يؤدي ذلك إلى وصول الخلايا إلى درجة الحرارة المثالية قبل توصيل موصل الشحن.
حالات تجنب الشحن السريع
نصيحة أخرى هي تجنب الشحن السريع في حالات الشحن المنخفضة جدًا أو حالات الشحن العالية جدًا، حيث تكون مقاومة البطارية أعلى عند هذه المستويات وتضع ضغطًا إضافيًا على البطارية.وجدت دراسة أخرى من عام 2020 أن المركبات التي تعمل بالبطاريات، بما في ذلك السيارات الكهربائية والمركبات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEV)، واجهت تدهورا في البطارية في أي مكان من صفر بالمئة الى 4.1 بالمئة في العام الأول، وكان الطراز الأفضل أداءً هو سيارة شفروليه بولت EV لعام 2019 والأسوأ هو طراز ميتسوبيشي اوتلاندر موديل 2019 PHEV
الفرق بين الشحن البطيء والشحن السريع
1 – هناك نوعان من التيار الكهربائي المتاح لشحن سيارتك الكهربائية: التيار المتردد (AC) والتيار المباشر. قد تتذكر نزاعًا سيئ السمعة في صف الفيزياء حول فوائد أحدهما مقابل الآخر.
2 – يمكن لبطارية السيارة الكهربائية قبول طاقة التيار المستمر فقط. تستخدم شواحن الحائط المنزلية التيار المتردد وتستخدم منفذًا قياسيًا بجهد 120 فولت (المستوى 1) أو دائرة مخصصة بجهد 240 فولت (المستوى 2). لكي يكون متوافقًا مع بطارية التيار المستمر، يجب أن يمر التيار المتردد عبر محول داخلي قبل أن يتمكن من شحن البطارية.
الشحن البطيء
3 – الجهد المنخفض وتحويل التيار يعني أن الشحن سيستغرق بعض الوقت، ولهذا السبب تُعرف وحدات الشحن بالتيار المتردد باسم “الشواحن البطيئة”. عند استخدام شاحن منزلي من المستوى الثاني للتيار المتردد ، تستغرق سيارة مرسيدس EQS 450 حوالي 11 ساعة وخمس عشرة دقيقة للوصول إلى 100 بالمائة من 10 بالمائة. قد يستغرق الشاحن من المستوى الأول يومًا أو أكثر.
4 – على النقيض من ذلك، تحتوي محطات الشحن السريع على محول مدمج، وبالتالي فهي قادرة على إمداد البطارية بطاقة التيار المستمر. تستخدم أجهزة الشحن “المستوى 3” أيضًا جهدًا أعلى بكثير (يصل إلى 480 فولت). إن تجاوز الحاجة إلى التحويل الداخلي مع أكثر من ثلاثة أضعاف الجهد يؤدي إلى شحن أسرع بكثير يمكن لمعظم محطات الشحن السريع شحن السيارة الكهربائية بنسبة تصل إلى 80 بالمائة في أقل من ساعة. يستغرق EQS 450 31 دقيقة فقط ليتم شحنه إلى 80 بالمائة من 10 بالمائة.
ما هو نوع شحن السيارات الكهربائية الأكثر تكلفة؟
1 – التيار المتناوب هو الكهرباء المفضلة عندما يتعلق الأمر بمعظم الوظائف. إنه أكثر كفاءة ويمكن ترقيته أو خفضه بسهولة لاستيعاب الفولتية المختلفة. كما أنه يعاني من فقدان طاقة أقل بكثير عبر مسافات طويلة مقارنة بالتيار المباشر.
2 – لهذه الأسباب، عادة ما يكون التيار المتردد أقل تكلفة من التيار المستمر. ستعتمد التكلفة الدقيقة لشحن سيارتك ببطء في المنزل على تكاليف الطاقة المحلية. ويبلغ المتوسط الوطني لتكاليف الطاقة السكنية (كهرباء التيار المتردد) حوالي ستة عشر سنتًا لكل كيلووات في الساعة (كيلوواط ساعة).
3 – يتم شحن أجهزة الشحن السريعة DC إما بالدقيقة أو أيضًا بالكيلووات في الساعة. في معظم الحالات، ستكون هذه أكثر تكلفة من شحن السيارة في المنزل، ولكنها تظل أرخص بكثير من ملء الخزان بالغاز.
لماذا تتوقف محطات الشحن السريع عند 80 بالمائة؟
1 – ومن المثير للاهتمام أن محطات الشحن السريع تستغرق وقتًا طويلاً لشحن البطارية من 80 بالمائة إلى 100 بالمائة كما تستغرق وقتا طويلا لشحنها من 10 بالمائة إلى 80 بالمائة. بمعنى آخر، بمجرد وصولك إلى 80 بالمائة، سوف تنتظر نصف ساعة أخرى لتعبئة بقية البطارية. لماذا هذا؟
2 – تتم برمجة أجهزة الشحن السريعة للعودة إلى التيار المتردد، “الشحن البطيء”، بمجرد وصول البطارية إلى 80 بالمائة. أحد أسباب ذلك يتعلق بالحفاظ على الوقت والطاقة. وقت الشحن الإضافي لا يشجع السائقين على مواصلة شحنهم بنسبة 100 بالمائة، مما يوفر طاقة المحطة ويقلل أوقات الانتظار للسائقين الآخرين الذين يحتاجون إلى استخدامها.
3 – بب آخر هو الحفاظ على عمر البطارية. تستخدم السيارات الكهربائية بطارية ليثيوم أيون. تعمل هذه البطاريات على النحو الأمثل عند شحن متوسط المدى، وهي غير مصممة للتعامل مع الفولتية العالية لفترات طويلة من الزمن. يتيح الشحن البطيء خلال الفترة المتبقية من الشحن استقرار الأيونات الموجودة داخل البطارية، مما يحافظ على سلامة البطارية وصحتها بشكل عام.
هل الشحن السريع سيء لسيارتك الكهربائية؟
– لا، فالشحن السريع ضروري لدعم استخدام السيارات الكهربائية كوسيلة نقل عملية طويلة المدى. هناك العديد من وسائل الأمان المعمول بها للحفاظ على بطاريتك في حالة جيدة.
– بالإضافة إلى الحد الأقصى الذي يصل إلى 80 بالمائة في محطات الشحن السريع، تحتوي معظم بطاريات الليثيوم أيون أيضًا على نظام إدارة بطارية مدمج (BMS). تقوم هذه الأنظمة بمراقبة الحالة العامة للبطارية بما في ذلك الجهد ودرجة الحرارة وتوازن الأيونات.
– يتفق معظم الخبراء على أن الشحن البطيء لا يزال أفضل طريقة لشحن السيارة الكهربائية، لأنه يستخدم جهدًا منخفضًا ويتيح وقتًا كافيًا لتثبيت الأيونات. ومع ذلك، فإن استخدام أجهزة الشحن السريعة أحيانًا لإكمال الرحلة لن يكون له أي تأثير ملموس على صحة البطارية.