كيف تختار شاحن السيارة الكهربائية المنزلي

إذا كنت تفكر أن تشتري سيارة كهربائية، فأنت ستحتاج شاحن السيارة الكهربائية المنزلي، وإذا كنت عمليًا، فذلك يعني شيئًا واحدًا فقط: هو اختيار نظام شحن من المستوى 2، لأنه يعمل علي 240 فولت. فهو الأسرع حقًا، وهناك شاحن آخر يعمل بجهد 120 فولت، يعرف باسم شحن المستوى 1 لكنه بطئ.

ولايمكن لشحن المستوى 1 اضافة أكثر من 5 أميال لنطاق سيارتك في ساعة الشحن، وتلك قيمة شحن تناسب سيارة ذات قيمة كهربائية صغيرة مثل السيارة الهجينة، فالسيارة الكهربائية الهجينة الموصولة بالكهرباء (PHEV) قد تتعامل مع شاحن السيارة الكهربائية من المستوى 1 لأن بطاريتها أصغر.

بينما سيكون شحن المستوى 1 بطيئًا عندما تريد شحن سيارة كهربائية، فهذا الشاحن لايعطيك سرعة الشحن الكافية للسيارة الكهربائية التي تعمل بالبطارية وتقطع بها مئات الأميال، وهنا ستحتاج لإستخدام شاحن السيارة الكهربائية من المستوي 2، حيث يمكنك إعادة الشحن وأضافة مايزيد عن 40 ميلاً من النطاق في ساعة الشحن.

أننا لا نزال نوصي بشاحن أسرع يكون من المستوى 2 لتعظيم عمليات قيادة السيارة الكهربائية. حيث لا يوفر الشحن من المستوى الأول طاقة كافية لتشغيل الحرارة أو تكييف الهواء لتهيئة المقصورة في درجات حرارة قصوى مع استمرار توصيلها بالطاقة. هذا إذا لم تكن تفكر في شراء سيارة Tesla أو Ford Mustang Mach-E أو طرازًا آخر من السيارات التي يأتي معها شاحن السيارة كهربائية المتنقل من المستوى 1/2 وتأخذه معك في أي مكان.

وإذا كنت تريد شحنًا أسرع من تلك الشواحن المرفقة بالسيارة، فسوف تحتاج إلى شراء شاحن السيارة الكهربائية الخاص بك، والذي يمكن تثبيته على الحائط أو في مكان ما بالقرب من مكان وقوف سيارتك. وهنا سؤال لماذا تحتاج لإنفاق هذه المصروفات المضافة في المقام الأول، وكيف تختار شاحن السيارة الكهربائية المناسب لك؟ سنقوم بمراجعة أجهزة شحن من الشركات المصنعة الشهيرة، بما في ذلك ChargePoint و Electrify America و Wallbox و ClipperCreek و JuiceBox، لنخبرك بكل ما تحتاج إلى معرفته عنها.

شرط التوافق والسلامة في شاحن السيارة الكهربائية

ولكي تفهم ما تشتريه، من المفيد أن تعرف ما تفعله أجهزة الشحن ودورها بشكل عام، إننا نسميه اسم شاحن، ولكن من الناحية الفنية، هذا هو الاسم المخصص لجزء أو مكون موجود داخل السيارة، ووضع بعيدًا عن الأنظار، وهو الذي يضمن حصول البطارية القابلة لإعادة الشحن على القدر المناسب من الطاقة، أما مانقول عليه شاحن فليس أكثر من وصلة كهربائية.

وبعيدًا عن ذلك يجب أن تعرف أن الشحن يكون أكثر قوة عندما تكون البطارية فارغة ودرجة الحرارة مثالية، ويكون أقل قوة عندما تكون البطارية قاربت علي الإمتلاء أو الجو بارد بشكل استثنائي، وعما كل الأجهزة التي نطلق عليها شاحن السيارة الكهربائية، سواء كانت من شحن المستوى 1 أو 2 هي تقنيًا شيء آخر، وتعرف تقنيًا بإسم EVSE، والتي تعني معدات خدمة السيارات الكهربائية أو معدات الإمداد EVSEs، إنها بسيطة نسبيًا ومصممة لضمان السلامة والتوافق.

وتنطبق المعلومات التالية على كل أنواع الشواحن، سواء الشاحن الذي يحتوي على موصل Tesla في نهاية الكبل أو موصل قبضة المسدس العالمية في المنتجات الأخرى، وكلها تسمي بإسم معيار الشحن الدولي SAE: J1772. وكلها تتضمن وصلة لأبسط شاحن EVSE بقوة أقل قليلاً من قاطع الدائرة الكهربائية بمنزلك، وهناك بعض المفاتيح والدوائر التي توصل مقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها للمركبة الكهربائية أيًا كانت قوتها.

لابد أن تكون حريصًا علي استخدام ما يقرب من 240 فولت، لكن إذا كنت في الخارج تحت المطر أو الثلج. فلن يوفر شاحن السيارة الكهربائية المنزلي EVSE لك شيئًا، سواء كان في المنزل أو في الأماكن العامة، وتحتاج لكابل بجهد عالي ليتم توصيل السيارة به.

ماذا يحدث عند الشحن؟، مايحدث أنه عند إدخال الموصل، تكتشف السيارة الإشارة التجريبية لـ EVSE، والتي تشير إلى مقدار الطاقة التي يمكن أن يوفرها الشاحن للسيارة. بعد ذلك، يمكن أن يبدأ الشحن ويقوم EVSE بإلقاء بعمل تكة، ماهي الا مرحل للخدمة الشاقة يسمى موصل ينشط الكابل. ويمكنك عادة سماع صوت اثناء عملية التوصيل يشبه النقرة.

وبالمثل، إذا ذهبت لإزالة موصل J1772 من السيارة الكهربائية، ففي اللحظة التي تضغط فيها على زر فصل شاحن السيارة الكهربائية، فإن كلاً من السيارة و الشاحن EVSE سيتوقفان عن الشحن حتى لا يكون هناك خطر. (ويحدث الشيء نفسه قبل أن تطلق Tesla موصل الشحن الخاص بها.)

إن شواحن كل من تسلا Tesla و J1772 متشابهان، وكلاهما يمكن تكييفهما للعمل مع الآخر لشحن المستويين 1 و 2، فجميع أجهزة الشحن (أيا كان إسمها الرسمي او غير الرسمي) كلها تتبع معيار SAE J1772 الذي يحكم شحن المركبات الكهربائية.

وهذا يعني أن أي شاحن يجب أن يشحن أي سيارة كهربائية، ولا داعي للقلق من أن يكون الشاحن قويًا جدًا لسيارتك على الرغم من أن بعض أجهزة الشحن لديها طاقة أكبر مما يمكن لبعض السيارات استغلاله، وسنوضح بالتفصيل 5 أشياء يمكن أن تبطئ سرعات شحن السيارة الكهربائية المنزلية.

الشواحن عالمية المقاييس

عندما يتعلق الأمر باختيار شاحن من المستوى 2، فإن مهمتك ليست صعبة، على الأقل ليس هناك داعي للقلق الذي يفترضه المتسوقون غالبًا. فعلى سبيل المثال، تعتبر أجهزة الشحن عالمية لأنها تستخدم جميعها نفس معيار الشحن، لذلك لا يتعين عليك شراء شاحن يحمل علامة فولكس فاجن إذا اشتريت سيارة فولكس فاجن.

إن الشواحن كلها متطابقة تمامًا وتخضع لنفس المعيار والقاعدة (الشئ الوحيد الخارج عن القاعدة هو Tesla التي تحتاج لموصل خاص بها، ولكن هذه علامة تجارية واحدة، وهي تتعلق بالموصل وحده)، ولن تجد أيضًا علامة تجارية معينة للشاحن تكون أسرع من غيرها إلا إذا كانت مدعومة بالمواصفات التي سنعرفها لاحقًا.

يمكن أن تكون أجهزة الشحن مختلفة تمامًا

هناك العديد من العلامات التجارية وأنواع أجهزة شحن المستوى 2، والفرق الأكثر أهمية بينها يتمثل في مقدار التيار الذي توفره، ولكن هذا التفسير يحتاج لبعض التفصيل، لذلك سنبدأ بالاختلافات الأبسط في شاحن السيارة الكهربائية:

سلكي أو موصّل Plug-In

يمتلك العديد من مالكي المركبات الكهربائية شواحنهم ويوصلونها بمأخذ بجهد 240 فولت، وأحيانًا يوصلون السيارة بشواحن خارجية مما يعني تثبيتًا دائمًا ونظيفًا، وفي بعض التطبيقات (مثل الهواء الطلق) والبلديات، قد تتواجد وحدة شحن 48 أمبير أو أعلى، فهذا هو الخيار الوحيد أمامك لكنه خيار نظيف.

لكن هناك مزايا للشاحن الذي يمكن توصيله بمأخذ 240 فولت. الأول هو أنه يمكن نقله إلى أي مكان آخر باستخدام منفذ متوافق، وحتى إذا لم تفعل ذلك أبدًا في ظل الظروف العادية، فإن الانتقال إلى منزل جديد لن يتطلب كهربائيًا لنقل ممتلكاتك وشاحن السيارة الكهربائية. وقد يكون من المفيد أيضًا أن يكون لديك منفذ 240 فولت في المرآب الخاص بك لأغراض أخرى.

في الحالات التي باعت فيها الشركة المصنعة شاحن السيارة الكهربائية عرضت إصدارات منفصلة من المكونات الإضافية والأسلاك الصلبة لنفس الوحدة، ومن بين المكونات القابس الذي يسميه البعض بريزة ويسميه آخرون فيشة، ويزيد القابس تكلفة إضافية فوق تكلفة الشاحن،

وعلى الرغم من أن شاحن شركة JuiceBox هو الوحيد الذي لايحملك الا زيادة طفيفة في تكلفة الطرز ذات الأسلاك الصلبة، لكن يجب أن تعرف أن تركيب منفذ بدلاً من الأسلاك المباشرة قد يؤدي إلى زيادة التكلفة.

شاحن السيارة الكهربائية من ماركات ChargePoint Home Flex و Electrify America HomeStation و Wallbox Pulsar Plus 40 تكون مصحوبة بمقابس مرفقة بتعليمات لطرق التثبيت والإزالة إذا لم تكن هناك حاجة إليها. ويتم بيع شاحن السيارة الكهربائية من طراز ClipperCreek HCS-50 و Enel X JuiceBox 32 في شكلين، الأول يوجد له مكون إضافي يعرف باسم HCS-50P، أما الثاني من نوع JuiceBox 32 فهو يحتوي داخل باقته علي JuiceBox 48.

الشحن السلكي واللاسلكي

تقوم شواحن السيارة المنزلية EVSE الأساسية بما هو موصوف أعلاه بدون ضجة، كما فعلت شواحن ClipperCreek HCS-50P لسنوات، ولكن الكثير منها الآن يوفر اتصال Wi-Fi حتى تتمكن من المراقبة أو البرمجة أو بدء الشحن يدويًا أو إيقاف الشحن عن بُعد عبر تطبيق الهاتف الذكي. وغالبًا ما يتم تسويق هذه المنتجات على أنها “أجهزة شحن ذكية”. وتكرر بعض المركبات الكهربائية هذه الميزات، غالبًا باستخدام تطبيق خاص بها.

ليس هناك داعي لتكلف نفسك تكاليف شاحن متصل بشبكة لاسلكية فهو غير مفيد – إلا إذا كنت مهتمًا بتتبع الكهرباء المستخدمة. لكن ليس من المفضل أن تتعقب إستهلاك أو شحن السيارة أثناء عملية الشحن، وحتى لو فعلت ذلك، فلن تكون بالضرورة تكون مسؤولًا عن كل الطاقة أو قادرًا على زيادتها، بل إن ذلك قد يؤدي لبعض الخسائر المرتبطة بعملية الشحن، وهو مايفعله الشاحن المتصل بالشبكة لاسلكيًا. حيث تشمل أجهزة الشحن المتصلة بالشبكة الخاصة بنا جميع تلك الميزات المذكورة أعلاه باستثناء شاحن ClipperCreek.

سنقوم بتقييم إيجابيات وسلبيات هذه المنتجات المختلفة المتصلة بالشبكة اللاسلكية وتطبيقاتها وشركاتها (مثل Amazon Alexa) وخدمة العملاء في التغطية المستقبلية.

طول الكابل

لسنوات، كان يمكنك الحصول على شاحن السيارة الكهربائية من المستوى 2 بسلك يقل طوله عن 20 قدمًا – كان طول 12 و 18 قدمًا هما الشائعين – ولكن يبدو الآن أن الصناعة إستقرت على طول 25 قدمًا كمعيار، وهي تحاول فقط تبسيط الأمور تحت تزايد الطلب الساحق علي الكابلات الطويلة. خاصة إذا كنت تفكر في وحدة مستخدمة بصفة دائمة.

يعتبر السلك الطويل مفيدًا إذا لم تتمكن من الوقوف بالقرب من الشاحن أو كان لديك ضيوف يحتاجون إلى بعض الشحن ولا تريد نقل سيارتك، ولاحظ أن منفذ شحن السيارة قد يكون في الأمام أو الخلف، حسب طراز السيارة. وهنا يبرز دور الكابلات الطويلة، كما قد تجد أيضًا صعوبة في تركيب الشاحن في مكان تريده انت، فقد يكون توصيله بالدائرة كهربائية غير ممكن أو فعال من حيث التكلفة، ويمكن أن يحل كابل الشحن الطويل تلك المشكلة.

مع تساوي جميع العوامل الأخرى، سيضيف الكابل الأطول تكلفة إضافية. وإذا كان هناك جانب سلبي للسلك الأطول فلن يتجاوز التكلفة، وبعيدًا عن طول السلك سيبقي إحتمالي الوزن وإمكانية الإدارة فقط، وهي الأمور الأكثر أهمية إذا حصلت على شاحن السيارة الكهربائية الذي يتحوي علي مقبس يمكنك أن تنقله معك بشكل شبه مستمر او تتوقع نقله من مكان لآخر.

التصنيف الحالي – هذا المستوى الآخر

نحن منزعجون إلى ما لا نهاية من تمييز المستوى 2 لأنه يبدو أنه يمثل شيئًا واحدًا. رغم أننا ذكرنا بالتفصيل ما ذا يعني مستوى الشحن 1 ، 2 ، 3 ؟، إن إختيار نوع شاحن السيارة الكهربائية من المستوى 2 يمثل إختيار الجهد الكهربي فقط لايمثل إختيار شدة التيار، التي يتم قياسها بالأمبير، وكلاهما من العوامل التي تحدد مدى سرعة إعادة شحن السيارة الكهربائية EV.

سنستخدم زوجًا من شواحن Teslas لتوضيح ذلك، أن الشركة تقدم شاحن منتشر بشكل واسع بقدره 12 أمبير، بينما سيضيف شاحن المستوى 2 ماقيمته 11 ميلًا من النطاق لكل ساعة من الشحن لبطارية سيارة تسلا موديل 3 السيدان الصغيرة ، بينما هناك شاحن 48 أمبير سيضيف أمبير 44 ميلاً للنطاق في نفس الفترة.

وعلينا تذكر أن كلا الشاحنين من المستوى 2. سيضيف للسيارة من طراز Tesla Model X SUV الأكبر والأقل كفاءة 5 أميال و 30 ميلًا باستخدام نفس مستويات الأمبير في ساعة واحدة. انظر كيف أن شاحن السيارة الكهربائية من المستوى 2 أفضل من المستوى 1 ولكنه لا يريد أحد أن يخبرك بالقصة كاملة؟

إذا كنت تريد مثالًا غير سيارات تسلا Tesla، فإن Ford تقول إن Mustang Mach-E يبلغ متوسط ​​النطاق المضاف عبر شاحنها 20 ميلًا في الساعة على منفذ جهده 240 فولت، و سيضيف 30 ميلًا للنطاق على نفس الـ 240 فولت عند توفر شدة تيار 48 أمبير. ونحن لا تفهم فكرة أن شاحن Tesla يمكنه شحن سيارة Mach-E أسرع من أي وحدة أخرى من المستوى 2 – فجميع شواحن التيار المتردد توفر نفس قوتها المقدرة. إذا كانت إحدى المركبات تشحن أسرع من أخرى، فذلك لأن السيارة نفسها أكثر كفاءة، وفي هذه الحالة، تُترجم نفس القدر من القوة خلال نفس الفترة إلى أميال أكثر من النطاق.

اختيار الأمبير الصحيح لشاحن السيارة الكهربائية

عند اختيار معدل أمبير ثابت أو قابل للتعديل لسيارتك، ستحتاج إلى معرفة الحد الأقصى لمعدل شحن سيارتك بالكيلوواط، فمثلًا لو كان معدل شحن السيارة 10.5 كيلو واط كما في سيارة Mach-E. وهنا نريد ان نجري عملية حسابية بسيطة، سنقوم بضرب الرقم السابق في 1000 ستكون النتيجة 10500 واط. قم بقسمة النتيجة علي 240 فولت، سوف تحصل علي رقم 43.75 أمبير.

وهذا يعني أن شاحنًا بقوة 48 أمبير سيملأ بطارية سيارة Mach-E بأسرع ما يمكن، بينما لن يستطيع شاحن قوته القصوى 40 أمبير شحن سيارة Mach-E بأسرع ما يمكن، وعليك تذكر أنه لا يمكنك منح قدر كبير من الطاقة للمركبة الكهربائية، لذلك لا تخاف من الارتفاع الشديد. ولا تقلق بشأن عدم وجود نفس القدر من الطاقة التي يمكن أن تستخدمها السيارة الكهربائية EV الخاصة بك إذا كنت تستطيع تحمل تكلفة الدائرة المطلوبة في منزلك.

إختيار تصنيف تيار واحد أو قابل للتعديل

تتمتع جميع أجهزة الشحن بأقصى بتصنيف حالي، والعديد منها لديه هذا الحد الأقصى الخاص به، بما في ذلك ClipperCreek وجميع أجهزة الشحن المنزلية JuiceBox. ولكن يمكن تعديل بعض أجهزة الشحن للعمل في عدد من المستويات الحالية المنخفضة لاستيعاب الدوائر الحالية. فعلى سبيل المثال، لا يمكن استخدام شاحن بسيط بقوة 48 أمبير بأمان في دائرة قدرتها 40 أمبير لانه سوف يتأثر بشة من ضغف التيار لانه اقل من قوته.

وفي المقابل يمكن استخدام الشاحن القابل للتعديل. هذا المستوى من التعديل يضيف تكلفة. وحدات ChargePoint و Electrify America و Wallbox القابلة للتعديل، مما قد يفسر أيضًا سبب بيع الشركات المصنعة للشواحن ببرايز او بمقابس يمكن إزالتها (بدلاً من بيع إصدارات متعددة، فإنهم يصنعون منتجًا واحدًا فقط لأي خيار تركيب وأي دائرة).

وبالمثل ، فإن موصل الحائط من تسلا قابل للتعديل بستة مستويات قابلة للاختيار: 12 ، 16 ، 24 ، 32 ، 40 أو 48 أمبير ؛ وتبدأ إعدادات ChargePoint Home Flex الستة عند 16 أمبير وتصل إلى 50؛ يحتوي شاحن Wallbox Pulsar Plus 40 أيضًا على ستة إعدادات ولكنه يضيف إعدادات أخرى عند 20 أمبير: 16 و 20 و 24 و 32 و 40 و 48 أمبير. وتتميز الشواحن المنزلية من نوع Electrify America HomeStation – وهي بالفعل أقل بيعًا في أرقام عمليات الشراء، لانها تأتي بحد أقصى 40 أمبير وتحصرك في إعدادين فقط وهما 32 و 16 أمبير.

بالإضافة إلى الدوائر ذات التصنيف المنخفض، يمكن خفض سرعة أجهزة الشحن إذا تمت مشاركة دائرتها مع مستهلك آخر للطاقة، ولكن لا يُنصح بذلك. ولابد من محاولة استخدام دائرة شحن خاصة بك فقط، لان مشاركة التيار تقلل قوته التي تقسم علي السيارتين وبالتالي تقل عن التيار الذي يحتاجه الشاحن حتي لايتأثر بالتيار.

لا تخلط بين الشاحن وتقييمات الدائرة

قبل شراء شاحن سيارة كهربائية يجب أن تعرف القيم المطلوبة، فعلى سبيل المثال إذا كنت تريد 9.6 كيلو واط من الشاحن الخاص بك، فأنت بحاجة إلى شاحن 40 أمبير من المستوى 2. وهذا يعني أنك بحاجة إلى دائرة كهربائية بقدرة 50 أمبير (بمعنى قاطع دائرة بقدرة 50 أمبير).

لاحظ أن قدرة القاطع يجب أن تكون أعلى من الشاحن بنسبة 125 ٪ من الحمل المستمر بغض النظر عن نوع الجهاز المستخدم، فمثلًا يحتاج شاحن بقوة 32 أمبير إلى دائرة كهربائية بقوة 40 أمبير، وشاحن 48 أمبير يحتاج إلى دائرة 60 أمبير، وهكذا.

في الوقت الحاضر يتم تصنيف أجهزة الشحن الأكثر شيوعًا إلى 32 أمبير (ويحتاج دائرة 40 أمبير) وشواحن أخرى 40 أمبير (وهو يحتاج دائرة 50 أمبير)، وكلاهما له مواصفات 40 أمبير. لذلك عندما يحين وقت إنفاق مئات الدولارات على الأجهزة والتثبيت، تأكد من قراءة المواصفات الصحيحة وشراء شاحن السيارة الكهربائية الصحيح. فيمكن معالجة أو عكس بعض الأخطاء بسهولة، بينما لا يتم معالجة البعض الآخر خاصة اخطاء دائرة التيار التي يجب أن تكون أعلى من الشاحن.