مقال إخباري مخصص لتقديم محطة شحن السيارات الكهربائية بالتيار المستمر

مع التطور المتسارع لصناعة سيارات الطاقة الجديدة، أصبحت محطات الشحن بالتيار المستمر، باعتبارها المنشأة الرئيسية للشحن السريع للسيارات الكهربائية، تحتل تدريجياً مكانة هامة في السوق، وقوة بايهايتُسهم الصين، بوصفها دولة رائدة في مجال الطاقة الجديدة، إسهاماً هاماً في نشرها وتعزيز استخدامها. في هذه المقالة، سنتناول بالتفصيل بطاريات الشحن بالتيار المستمر من حيث تقنية التطبيق، ومبدأ العمل، وقدرة الشحن، وهيكل التصنيف، وسيناريوهات الاستخدام، والخصائص.

استخدام التكنولوجيا

تعتمد محطة شحن التيار المستمر (المشار إليها بمحطة شحن التيار المستمر) تقنية إلكترونيات الطاقة المتقدمة، ويكمن جوهرها في العاكس الداخلي. يقوم العاكس الداخلي بتحويل طاقة التيار المتردد من الشبكة الكهربائية بكفاءة إلى طاقة تيار مستمر، ثم يزود بها بطارية السيارة الكهربائية مباشرةً لشحنها. تتم عملية التحويل هذه داخل محطة الشحن، مما يمنع فقدان الطاقة الناتج عن تحويلها بواسطة عاكس السيارة الكهربائية، وهو ما يُحسّن كفاءة الشحن بشكل ملحوظ. إضافةً إلى ذلك، زُوّدت محطة شحن التيار المستمر بنظام تحكم ذكي يُعدّل تلقائيًا تيار الشحن وجهده وفقًا لحالة البطارية في الوقت الفعلي، مما يضمن عملية شحن آمنة وفعّالة.

مبدأ العمل

يتضمن مبدأ عمل بطاريات الشحن بالتيار المستمر بشكل أساسي ثلاثة جوانب: تحويل الطاقة، والتحكم في التيار، وإدارة الاتصالات:
تحويل الطاقة:يحتاج جهاز شحن التيار المستمر أولاً إلى تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر، ويتم ذلك بواسطة مقوم داخلي. عادةً ما يستخدم المقوم دائرة مقوم جسرية، تتكون من أربعة ثنائيات، ويمكنها تحويل النصف السالب والموجب من التيار المتردد إلى تيار مستمر على التوالي.
التحكم الحالي:تتطلب شواحن التيار المستمر التحكم في تيار الشحن لضمان سلامة وكفاءة عملية الشحن. ويتم التحكم في التيار بواسطة وحدة تحكم الشحن الموجودة داخل محطة الشحن، والتي يمكنها تعديل قيمة تيار الشحن ديناميكيًا وفقًا لاحتياجات السيارة الكهربائية وسعة محطة الشحن.
إدارة الاتصالات:تتميز محطات الشحن بالتيار المستمر عادةً بوظيفة التواصل مع المركبة الكهربائية لإدارة عملية الشحن ومراقبتها. وتتم إدارة الاتصال من خلال وحدة الاتصال الموجودة داخل محطة الشحن، والتي تتيح التواصل ثنائي الاتجاه مع المركبة الكهربائية، بما في ذلك إرسال أوامر الشحن من محطة الشحن إلى المركبة واستقبال معلومات حالة المركبة.

طاقة الشحن

تُعرف بطاريات الشحن بالتيار المستمر بقدرتها العالية على الشحن. وهناك أنواع مختلفة منها.شواحن التيار المستمرتتوفر في السوق شواحن بقدرات تتراوح بين 40 و60 و120 و160 وحتى 240 كيلوواط. تتميز هذه الشواحن عالية الطاقة بقدرتها على شحن المركبات الكهربائية بسرعة فائقة، مما يقلل وقت الشحن بشكل ملحوظ. فعلى سبيل المثال، يمكن لمحطة شحن تيار مستمر بقدرة 100 كيلوواط، في الظروف المثالية، شحن بطارية المركبة الكهربائية بالكامل في غضون نصف ساعة إلى ساعة تقريبًا. كما تزيد تقنية الشحن الفائق من قدرة الشحن إلى أكثر من 200 كيلوواط، مما يقلل وقت الشحن بشكل أكبر ويوفر راحة فائقة لمستخدمي المركبات الكهربائية.

التصنيف والبنية

يمكن تصنيف أعمدة الشحن بالتيار المستمر وفقًا لأبعاد مختلفة، مثل حجم الطاقة، وعدد مسدسات الشحن، والشكل الهيكلي، وطريقة التركيب.
هيكل ركيزة الشحن:يمكن تصنيف أعمدة الشحن بالتيار المستمر إلى أعمدة شحن متكاملة بالتيار المستمر وأعمدة شحن منفصلة بالتيار المستمر.
معايير مرافق الشحن:يمكن تقسيمها إلى معيار صيني:GB/Tالمعيار الأوروبي: اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)؛ المعيار الأمريكي: جمعية مهندسي السيارات في الولايات المتحدة (SAE)؛ المعيار الياباني: CHAdeMO (اليابان).
تصنيف مسدس الشحن:يمكن تقسيم منصات الشحن، وفقًا لعدد المدافع، إلى مدفع واحد، ومدفعين، وثلاثة مدافع، ويمكن أيضًا تخصيصها وفقًا للطلب الفعلي.
مكونات الهيكل الداخلي لمحطة الشحن:الجزء الكهربائي منعمود شحن التيار المستمريتكون النظام من دائرة رئيسية ودائرة ثانوية. تستقبل الدائرة الرئيسية تيارًا مترددًا ثلاثي الأطوار، يُحوّل إلى تيار مستمر مناسب للبطارية بواسطة وحدة الشحن (وحدة التقويم) بعد مروره عبر قاطع الدائرة وعداد التيار المتردد الذكي، ثم يُوصل بالفيوز وجهاز الشحن لشحن المركبة الكهربائية. أما الدائرة الثانوية فتتكون من وحدة تحكم الشحن، وقارئ البطاقات، وشاشة العرض، وعداد التيار المستمر، وغيرها. وتوفر هذه الدائرة إمكانية التحكم في بدء التشغيل والإيقاف، والإيقاف الطارئ، بالإضافة إلى تجهيزات التفاعل بين الإنسان والآلة، مثل إشارات المرور وشاشة العرض.

سيناريو الاستخدام

أعمدة شحن التيار المستمرتُستخدم محطات الشحن بالتيار المستمر على نطاق واسع في مختلف الأماكن التي تتطلب شحنًا سريعًا للكهرباء نظرًا لخصائصها المميزة في الشحن السريع. ففي مجال النقل العام، مثل حافلات النقل العام وسيارات الأجرة وغيرها من المركبات عالية التردد وكثافة الحركة، توفر هذه المحطات حلًا موثوقًا للشحن السريع. كما توفر محطات الشحن بالتيار المستمر في مناطق خدمات الطرق السريعة ومراكز التسوق الكبيرة ومواقف السيارات العامة وغيرها من الأماكن العامة، خدمات شحن مريحة لمستخدمي المركبات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، تُركّب محطات الشحن بالتيار المستمر غالبًا في مواقع متخصصة مثل المناطق الصناعية واللوجستية لتلبية احتياجات شحن المركبات المتخصصة داخل هذه المناطق. ومع انتشار مركبات الطاقة الجديدة، بدأت الأحياء السكنية أيضًا تدريجيًا في تركيب محطات الشحن بالتيار المستمر لتوفير الراحة في شحن المركبات الكهربائية للسكان.

سمات

كفاءة وسرعة عاليتان: تتم عملية تحويل الطاقة في محطة الشحن بالتيار المستمر داخل المحطة نفسها، مما يجنب فقدان الطاقة من العاكس الموجود في السيارة ويجعل الشحن أكثر كفاءة. في الوقت نفسه، تُمكّن سعة الشحن العالية من إعادة شحن السيارات الكهربائية بسرعة في فترة زمنية قصيرة.
قابلة للتطبيق على نطاق واسع: تعتبر أعمدة الشحن بالتيار المستمر مناسبة لمجموعة متنوعة من سيناريوهات الاستخدام، بما في ذلك وسائل النقل العام والمحطات المتخصصة والأماكن العامة والمجمعات السكنية وما إلى ذلك، لتلبية احتياجات الشحن لمختلف المستخدمين.
ذكية وآمنة: يمكن لمنصات الشحن بالتيار المستمر المزودة بنظام تحكم ذكي مراقبة حالة البطارية في الوقت الفعلي وضبط معلمات الشحن تلقائيًا لضمان سلامة واستقرار عملية الشحن.
تعزيز تطوير مركبات الطاقة الجديدة: يوفر التطبيق الواسع لمحطات الشحن بالتيار المستمر دعماً قوياً لشعبية مركبات الطاقة الجديدة ويعزز التطور السريع لصناعة مركبات الطاقة الجديدة.