شاحن السيارات الكهربائية من النوع 2 بالطاقة الشمسية: شحن ذكي ومستدام للمركبات الكهربائية الحديثة

مع نمو سوق السيارات الكهربائية على الصعيد العالمي، يبحث المزيد والمزيد من أصحاب المنازل والشركات والفنادق وشركات وقوف السيارات ومشغلي الأطارات عن أنواع موثوقة من محطات شحن EV 2 Solar. تُعد محطات شحن نوع 2 تعمل بالطاقة الشمسية الخيار الأفضل من حيث تقليل تكاليف الكهرباء، وتحقيق الاستقلال في مجال الطاقة، وتعزيز التنقل المستدام. أصبح العديد من المشترين يدركون هذه الخيار الأخضر بشكل متزايد في محولات الشحن، مما يجعل دمج الطاقة الشمسية في أنظمة الشحن من الاتجاهات المتنامية في البنية التحتية للسيارات الكهربائية السكنية والتجارية.

تغيرت تفضيلات المستهلكين من الشاحن البسيط الذي كانوا معتادين عليه. والآن يبحثون عن شيء يوفر لهم الطاقة الشمسية، وإدارة طاقة ذكية، وتوازن الحمل الديناميكي، وتخزين البطاريات، ووفورات في التكاليف على المدى الطويل. وبالنسبة للشركات، فإن هذا المنتج سيُحسّن استراتيجية العلامة التجارية الخاصة بها، ويدعم أهدافها البيئية والاجتماعية، ويستغل الفرص لزيادة إمكانيات خلق القيمة من أماكن وقوف السيارات.

ومع ذلك، قبل اتخاذ أي قرار بشأن عملية الشراء، يميل المشترون إلى مراعاة اعتبارات عملية. وقد تثار أسئلة مثل ما إذا كانت الطاقة الشمسية كافية لتزويد سيارة كهربائية بالكهرباء، وكم عدد الألواح الشمسية المطلوبة، وما إذا كان النظام يعمل في الظلام أو في ظل أحوال جوية سيئة، وما إذا كانت سياراتهم متوافقة مع شحن النوع 2. ويهدف هذا الدليل إلى شرح كيفية تشغيل شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية باستخدام النوع 2 وكيفية اختيار الخيار الأفضل في مختلف الحالات.

ما هي محطة شحن السيارات الكهربائية الشمسية من النوع 2؟

A محطة شحن للطاقة الشمسية من النوع 2 يشير إلى جهاز شحن سيارات كهربائية يستخدم الطاقة الشمسية في إنتاجه للطاقة. قد تتكون مكونات هذه المحطات من أجهزة مثل لوحة الطاقة الشمسية ومحول الطاقة الشمسية ومحول التيار الكهربائي 2 (AC Type 2 Charger)، ووحدة التوزيع، ومعدات السلامة، ونظام تخزين طاقة البطارية.

لقد اكتسب موصل Type 2 انتشارًا في العديد من الأسواق، لا سيما في أوروبا والمناطق التي تطبق لوائح IEC. وتُستخدم شحن Type 2 بشكل عام لتشغيل التيار المتناوب (AC)، حيث تصل سعتها الكهربائية إلى 3.7 كيلوواط، و7.4 كيلوواط، و11 كيلوواط، و22 كيلوواط، حسب نوع الشاحن ومصدر الطاقة وشاحن السيارة على متن السيارة. وفقًا لمعايير موصل شحن EV IEC، فإن موصل Type 2 من بين أنواع المنافذ المستخدمة في طرق شحن السيارات الكهربائية السلكية.

يمكن تركيب محطة شحن للسيارات الكهربائية الشمسية في أماكن مختلفة، منها:

• المرائب السكنية
• مواقف السيارات الشمسية
• المواقف التجارية
• مباني المكاتب
• فنادق ومنتجعات
• المجمعات الصناعية
• مراكز شحن المركبات

الفرق الرئيسي عن محول الكهرباء الكهربائية التقليدي هو أن محول الكهرباء الكهربائية بالطاقة الشمسية يركز على استخدام طاقته المتجددة الخاصة، مما يقلل الاعتماد على الشبكة الكهربائية ودفع رسوم الكهرباء على مدار فترة زمنية.

إن اختيار شركة تصنيع ذات خبرة يعد أمراً بالغ الأهمية للمشترين الدوليين، حيث أن محطات شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية من النوع 2 تتطلب عادةً كلا من معدات الشحن والتكامل على مستوى النظام. توفر XYDF حلول شحن السيارات الكهربائية حسب الطلب مدعومة بشركة XYDF Electronic Co., Ltd، وهي شركة تابعة تضم في عضويتها.

A شاحن EV من نوع 2 يعمل بالطاقة الشمسية هذا ليس لوحة شمسية مزودة بمقبس؛ بل هو نقطة شحن تعمل بالطاقة الكهربائية داخل نظام متكامل من الألواح الشمسية والمحولات وتوزيع الطاقة والتحكم. لذلك، ينبغي أن تبدأ عملية الاختيار لدى المشتري باحتياجات الطاقة، أي كمية الشحن اليومي المطلوب، وما يسمح به الشبكة الكهربائية، وما يحدث عند انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية، بدلاً من الاعتماد على تسويق الموصلات.

كيف يعمل شاحن السيارة من النوع 2 مع الطاقة الشمسية

يجب أن تحدد مطالبات إدارة الطاقة أي عبء كهربائي قابل للتعديل، وأي التزام خدمة غير قابل للتعديل. قم بتنسيق طاقة مغادرة المركبة، وإنتاج الطاقة الشمسية، وحالة التخزين، والطلب على المباني، وفترات التعريفات، وحدود الشبكة الكهربائية في نموذج قائم على الوقت واحد؛ ثم قم بتحديد سلوك الاسترجاع في حال تغيرات الناتج المتجدد أو الاتصالات أو توفر التخزين. يمكن أن توضح الإرشادات البحثية الشحن المدارة، لكنها لا يمكن أن تحل محل بيانات الاستشعار عن بعد في الموقع وسياسة التحكم المأمونة. فيما يتعلق بالبيئة التخطيطية العامة، انظر نيرل تدير توجيهات شحن المركبات الكهربائية; لا يزال سجل القبول المخصص للموقع يحدد القرار النهائي.

لا يُقصد أن يتم توصيل شاحن النوع 2 بالبطاريات الشمسية مباشرةً. إذ إن البطاريات الشمسية تنتج تيارًا مباشرًا، لكن غالبية شواحن السيارات الكهربائية من النوع 2 مصممة للعمل على التيار المتردد الذي يتم توفيره من شبكات الكهرباء. لذلك، من الضروري استخدام محول وتطبيقات إدارة الطاقة المناسبة.

تدفق الطاقة الأساسي هو:

يمكن أن يعمل شاحن الطاقة الشمسية الذكي مع وحدة إدارة الطاقة لتحديد ما إذا كان سيستخدم الطاقة الشمسية أو الطاقة الكهربائية من الشبكة أو الطاقة المخزنة في البطارية، أو مزيجًا من هذه العناصر.

دعونا نقول إن الشاحن الشمسي يتلقى ضوء الشمس خلال ساعات النهار، مما يستخدم الطاقة الشمسية في البداية. وفي حال لم تكن الطاقة الشمسية المنتجة كافية، فسيقوم تلقائيًا بالحصول على الطاقة من الشبكة الكهربائية و/أو البطارية الاحتياطية.

شجرة القرارات من PV إلى الشاحن

1. تعريف الحمل: تسجيل الطاقة اليومية أثناء القيادة، ووقت الوصول/الخروج، ومرحلة الشحن، والحد الأقصى للتيار الكهربائي على متن السيارة. في حال تعذر قبول السيارة للتيار المطلوب، لن يقلل EVSE الأكبر من مدة جلسة الشحن.
2. تحقق من شاشة الطاقة الشمسية: قارن بين الإخراج اليومي للطاقة الشمسية والفرصة الزمنية المطلوبة للشحن؛ استخدم بيانات موسمية قياسية أو متحفظة، لا اسم اللوحة على الوحدة الشمسية وحدها.
3. اختر علاقة الشبكة: يمكن أن تتكامل أنظمة الطاقة الشمسية مع شبكة الكهرباء؛ بينما يجب أن تقبل الأنظمة التي تعتمد على الطاقة الشمسية على وجود فترات انقطاع؛ أما الأنظمة المختلطة، فيضيف إليها بطارية ومحور احتياطي محدد.
4. تعيين قاعدة التصدير: تأكد من تحديد حد التصدير لخدمة الاستخدام، ومتطلبات منع التصدير، وموقع المقياس، وطريقة الموافقة قبل تمكين التحكم في التصدير أو التحكم في التصدير صفرية.
5. تحقق من دالة التحكم: اختبار التغيرات الحالية في التيار، وفقدان الاتصال، وتقليص القدرة من قبل المغير، والتعافي بعد انقطاع التيار على البرنامج الثابت المعتمد وموجه إدارة الطاقة.

يجب أن يمر شاحن EV من النوع 2 بالطاقة الشمسية بهذه السلسلة؛ فهو يمنع أحد أشكال الأعطال الشائعة: شراء شاحن ذو طاقة اسمية عالية ولاكتشاف أنه لا يتوافق مع المتطلبات. مصفوفة الطاقة الشمسية, لا يمكن أن يدعم مدخل الخدمة أو السيارة سوى جزء بسيط من هذا المستوى خلال ساعات الشحن المجدولة.

خيارات الشحن بالطاقة الشمسية فقط، متصلة بالشبكة، هجينة وغير متصلة بالشبكة

لا تعمل جميع أنظمة شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية بنفس الطريقة، حيث أن تصميم النظام يعتمد على ظروف التركيب.

تحدث هذه المشكلة في الأنظمة الهجينة. على عكس شواحن السيارات الكهربائية التي تعتمد بالكامل على الطاقة الشمسية، فإن الأنظمة الهجينة تتمتع بميزة إضافية تتمثل في استخدام الطاقة الكهربائية من الشبكة عندما تكون الطاقة الشمسية محدودة.

يعني نظام غير متصل بالشبكة الكهربائية نظامًا للطاقة مستقلًا غير متصل بشبكة الكهرباء، ويحتاج عمومًا إلى الاعتماد على تخزين الطاقة في البطاريات.

شاحن السيارات الكهربائية من النوع 2 مقابل شاحن السيارات الكهربائية من النوع 3: أي منهما يجب عليك اختياره؟

يعد شاحن EV من النوع 2 هو ربما المعيار الأكثر شيوعًا لتشغيل التيار المتردد في مختلف البلدان في العالم. ويحتوي على القدرة على توفير شحن التيار المتردد من مرحلة واحدة وثلاث مراحل، وهو مناسب للعملاء المنزليين وكذلك للعملاء التجاريين.

لا يُستخدم شاحن المركبات الكهربائية من النوع 3 على نطاق واسع اليوم، بل يقتصر استخدامه في الغالب على معايير شحن أقدم أو خاصة بمنطقة معينة. وفي الوقت الحاضر، يميل معظم مشاريع شحن المركبات الكهربائية الجديدة إلى استخدام شواحن النوع 2 بسبب توافقها معها وزيادة دعمها من قبل مصنّعي المركبات وشركات البنية التحتية للشحن.

ببساطة:

• اختر شاحن EV من النوع 2 إذا كنت بحاجة إلى حل شحن التيار المباشر التقليدي.
• اختر محطة شحن من النوع 2 للمنازل والمكاتب والفنادق ومواقف السيارات العامة.
• اعتمادًا على السوق المحلي أو معيار السيارة المحدد، لا ينبغي الاعتماد على شاحن EV من النوع 3 إلا إذا كان ذلك مطلوبًا.

في معظم مشاريع محطات شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية، فإن شاحن المركبات الكهربائية من النوع 2 هو الأسلوب الأكثر استدامة في المستقبل.

ما يغطيّه “نوع 2” وما لا يغطيّه

IEC 62196-2 يتناول متطلبات الأبعاد والتشغيل البيني الخاصة بالفتحات الكهربائية، ومنافذ الشحن، وموصلات المركبات، ومنافذ الصرف الصحي؛ ولكنه لا يحدد أن الكهرباء يجب أن تأتي من الطاقة الشمسية، كما أنه لا يحدد حجم البطاريات أو تخطيط شبكة الطاقة الكهربائية في الموقع. وتتطرق إدارة نظام الشحن والسلامة بشكل منفصل إلى هذه الجوانب. IEC 61851-1. وبالتالي، فإن علامة النوع 2 تثبت توافق الواجهة فقط عندما تكون EVSE بالكامل والمركبة والحماية والتركيب مناسبة لسوق الوجهة.

توازن الحمل الديناميكي وتحسين الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية

يعد موازنة الحمل الديناميكي أحد الميزات الذكية الرئيسية الموجودة في محطة شحن السيارات الكهربائية الشمسية. فهو يراقب كامل الحمل الكهربائي للمبنى ويعدّل طاقة شحن السيارات الكهربائية تلقائيًا لتجنب حدوث أعباء زائدة أو انقطاع الدائرة، بالإضافة إلى حدوث ذروات في الطلب.

مثال على ذلك هو استخدام أسرة معيشية لمولد تبريد أو سخان مياه أو أجهزة أخرى في وقت واحد. في هذه الحالة، صُممت شاحن السيارة الكهربائية لتخفيض التيار الكهربائي في مرحلة الشحن مؤقتًا. بمجرد أن يتم تقليل استهلاك الأجهزة الأخرى، سيعود التيار الكهربائي إلى المستوى المعتاد.

ومن الجوانب الهامة الأخرى تحسين الاستفادة من الطاقة الشمسية. ويشمل ذلك الاستفادة من أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية بدلاً من إرسالها إلى الشبكة بسعر منخفض.

من طرق تحسين الاستفادة الذاتية للطاقة الشمسية ما يلي:

• تزويد السيارة الكهربائية بالبطارية خلال ساعات الذروة من أشعة الشمس
• استخدام شاحن ذكي مع وضع الطاقة الشمسية الأولوية
• إضافة تخزين البطارية
• تطابق طاقة الشاحن مع قدرة توليد الطاقة الشمسية
• تخطيط عملية الشحن بناءً على توقعات إنتاج الطاقة الشمسية
• استخدام التحكم الديناميكي في الطاقة لتجنب استهلاك طاقة غير ضرورية في الشبكة الكهربائية

في هذه المرحلة، يضاهي الشاحن الذكي الشاحن العادي. شاحن EV smart Type 2 لا يقتصر دورها على إعادة شحن السيارة فحسب؛ بل يسهل أيضًا إدارة الطاقة بطريقة أكثر ذكاءً. وبغية تقديم حلول مخصصة، تساعد XYDF شركائها في اختيار الأجهزة وتطوير البرمجيات ودمج المنصات.

مثال على الاستهلاك الذاتي الشفاف (موضح فقط)

يُفترض أن لدى الموقع مجموعة طاقة شمسية بسعة 6 كيلووات، وأربع ساعات شمسية كاملة في اليوم الممثل، ومعدل تسليم إجمالي للطاقة من الطاقة الشمسية إلى التيار الكهربائي يبلغ 85% بعد خسائر المحولات والأسلاك. ويتم حساب النتيجة على النحو التالي: 6 كيلو واط × 4 ساعات × 0.85 = 20.4 كيلو واط ساعة تيار مستمر متاح. إذا استهلكت وحدات التبريد في المبنى 8 كيلووات خلال فترة تشغيل الطاقة الشمسية، وطلبت السيارة 18 كيلووات، فيمكن لموجه ذو أولوية للطاقة الشمسية توجيه 12.4 كيلووات مباشرة إلى السيارة، مع ترك 8 كيلووات لتزويدها من الشبكة أو التخزين؛ فإن الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية المباشرة للسيارة يكون 12.4 كيلووات / 20.4 كيلووات ≈ 61% كيلووات.

هذا ليس توقعًا أو مواصفات للمنتج. قم بإعادة الحساب مع مراعاة الإشعاع في الموقع، والتشويش، ودرجة الحرارة، وتقييد المغير، والجهد المستمر، وفقدان الشحن، ورسوم التصدير الخاصة بالمشغل. يمكن للبطارية نقل الطاقة بين ساعات التشغيل، ولكن يجب توثيق قدرتها القابلة للاستخدام، ومحدوديتها في الطاقة، وكفاءتها في الترحيل، وحالة شحن الاحتياطي، وتصميمها من حيث السلامة من الحرائق قبل أن يُعتبر ذلك ضمانًا لشحن الليل.

هل يمكن أن تعمل محطة شحن السيارات الكهربائية الشمسية ليلاً أو في الأيام الممطرة أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي؟

نعم، لكن الأمر يتوقف على تكوين النظام.

في الليل، لا تستطيع الألواح الشمسية إنتاج الطاقة الكهربائية، لذا تحتاج شاحن السيارة الكهربائية إلى بطاريات تخزين أو مصدر للطاقة من شبكة الكهرباء بدلاً من ذلك. إذا تم تركيب نظام لتخزين البطاريات، فيمكن تخزين الطاقة الشمسية المنتجة خلال النهار واستخدامها أثناء الليل عند شحن السيارة الكهربائية.

قد تؤدي الأيام الممطرة إلى انخفاض إنتاج الألواح الشمسية، إلا أنها تتمكن من العمل بكفاءة وإنتاج الكهرباء. ويمكن لنظام هجين مزج الطاقة الشمسية بالطاقة الكهربائية من أجل الشحن المستمر تلقائيًا.

في حالة انقطاع التيار الكهربائي، لا تظل كل محطات شحن المركبات الكهربائية الشمسية تعمل. عادةً ما يتم إيقاف تشغيل النظام الكهربائي الشمسي العادي الموصل إلى الشبكة الكهربائية خلال انقطاع التيار لأسباب أمنية. لضمان توفر الطاقة الاحتياطية، يجب تضمين نظام الطاقة الاحتياطية في المكونات الرئيسية مثل المغير المركب ومخزن البطاريات ودائرة الدعم.

باختصار:

• يقتضي شحن الليل استخدام الطاقة الكهربائية من الشبكة أو تخزين البطارية.
• من الممكن شحن اليوم المشمس، لكن قد يتطلب ذلك دعمًا من الشبكة الكهربائية.
• يتطلب شحن حالات انقطاع التيار الكهربائي وجود نظام احتياطي هجين مصمم بشكل صحيح.

توضح دليل التكامل بالطاقة الشمسية الصادر عن وزارة الطاقة الأمريكية أن تصميم السلامة والتكامل المناسب أمر ضروري لتمكين أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة من العمل بشكل موثوق مع شبكة الكهرباء.

BESS هو اختصار يشير إلى نظام تخزين طاقة البطارية، ويستخدم لتخزين الكهرباء من شبكات الطاقة الشمسية والكهرباء على حد سواء من أجل تقليل الحمل في فترات الذروة، وتوفير الطاقة الاحتياطية، والشحن ليلاً.

تفاعل الشبكة، حدود التصدير، حدود انقطاع الخدمة

ضوابط التصدير وعمليات النسخ الاحتياطي هي اختصاصية؛ إرشادات وزارة الطاقة الأمريكية بشأن دمج الطاقة الشمسية هو خلفية مفيدة؛ استعراض منتجات XYDF ولا يقتصر الأمر على دراسة الشبكة الكهربائية، بل تسيطر على المشروع أيضاً قواعد الربط بين المنشآت الكهربائية المحلية ودراسة الحماية التي أجراه مهندس الكهرباء.

أخطاء شائعة يجب تجنبها عند تصميم محطة شحن للطاقة الشمسية للسيارات الكهربائية

خلال تخطيط محطة شحن المركبات الكهربائية الشمسية، يركز العديد من المستخدمين بشكل أساسي على طاقة الشاحن أو عدد الألواح الشمسية. ومع ذلك، يتطلب نظام موثوق به استخدام عملية التصميم بأكملها.

من بين الأخطاء الشائعة ما يلي:

1. عدم التقيد بالقيود الخاصة بالمولد الكهربائي الموجود على متن السيارة: حتى لو قمت بتثبيت مولد كهربائي من النوع 2 بسعة 22 كيلوواط، فلا يمكن شحن السيارة إلا في إمكانيات التيار المستمر من 7 كيلوواط أو 11 كيلوواط.
2. تُقلّص حجم نظام الطاقة الشمسية: قد لا ينتج نظام الطاقة الشمسية الصغير طاقة كافية لتشغيل السيارة الكهربائية يوميًا، لذا لن يعمل بشكل جيد أثناء الرحلات الطويلة.
3. عدم مراعاة شحن الليالي في الحسبان: في حال كان معظم الشحن يتم في ساعات الليل، يجب استخدام بطاريات التخزين أو الطاقة من الشبكة الكهربائية.
4. عدم وجود موازنة تحميل ديناميكية
   في غياب موازنة الحمل، قد يكون لتشغيل المركبات الكهربائية ذات القدرة العالية تأثيرات مدمرة على أنظمة الطاقة الكهربائية.
5. الانتخاب للمعدات غير المعتمدة. يجب أن تتوافق شواحن المركبات الكهربائية مع المعايير الأمنية اللازمة مثل IEC وCE وTUV وRCD للحماية، بالإضافة إلى متطلبات السلامة من الحمل الزائد وحماية IP للجهاز الخارجي.
6. التجاهل للتوسع المستقبلي: يجب على المؤسسات التجارية أن تنظر في الحاجة إلى نمو المركبات الكهربائية عن طريق تخصيص مساحة كافية لأي شواحن إضافية قد تكون مطلوبة في المستقبل.
7. الجوانب الإدارية للجهة الخلفية التي يجب مراعاتها: فيما يتعلق بمحطات شحن المركبات الكهربائية العامة وشبه العامة، هناك عدد من الجوانب المهمة التي يجب أخذها في الاعتبار. قد تشمل هذه الجوانب ميزات مثل OCPP وRFID وأنظمة الدفع وخيارات الرصد عن بُعد وأنظمة إدارة المستخدمين. يعتبر OCPP مهمًا بشكل خاص للمعدات المتصلة بالشبكة معيار Open Charge Alliance لقد تم قبوله في جميع أنحاء العالم.

يجب أن تأخذ استراتيجية شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية الصحيحة في الاعتبار ليس فقط الطلب على الشحن الحالي، بل أيضًا النمو المتوقع في ملكية المركبات وتكاليف الطاقة وأمن المواقع وقدرة النظام على النمو. اكس واي دي اف تعمل في شنتشن، حيث يوجد بها مركز للبحث والتطوير ومصنع لتصنيع المنتجات يبلغ مساحته 40,000 متر مربع، مما يوفر مجموعة واسعة من الخدمات الهندسية والتصنيعية المخصصة، بما في ذلك هندسة التصميم، واستلام المعدات، وتطوير البرمجيات، واختبارات الشهادات مثل اختبارات TUV.

يرتبط مصطلح "RFID" بالتعرف على تردد الراديو، وهو يستخدم كطريقة تمكّن المستخدمين من التحقق من هويتهم قبل شحن سياراتهم الكهربائية.

قائمة مرجعية للمشتريات الخاصة بمحول كهرباء شحن السيارات الكهربائية من النوع 2 بالطاقة الشمسية

• حدد نقطة القياس والهدف التنفيذي: تعظيم الاستهلاك الذاتي، فرض الصادرات صفرية، تقليل الطلب، أو ضمان تحقيق هدف الطاقة عند مغادرة الوقت.
• طلب رسم مخطط خطي واحد يوضح مكونات النظام، مثل البطاريات، والمحولات، ومواقد الطاقة الكهربائية، والبطاريات، والمقاييس، والحماية، والدوائر الاحتياطية.
• يجب على مقدمي المطالبات قبول مطالبة تتعلق بانتاج الطاقة فقط بعد التأكد من وجود افتراضات موسمية (مصدر الإشعاع، الظل، درجة الحرارة، إمكانية وجود الثلوج أو الأوساخ، وإساءة التنبؤ).
• أدوات التحويل التلقائي للاختبار: فقدان الاتصالات، فشل المقياس، تقليص القدرة على توليد الكهرباء، انخفاض مستوى الشحن، انقطاع التيار الكهربائي.
• في حالة المواقع المتصلة بشبكة، حدد ملف OCPP وحيازة البيانات؛ ولا يثبت شعار البروتوكول أن منطق الأولوية للطاقة الشمسية متاح لشبكة CSMS.

XYDF مجموعة شواحن AC و حل شحن تجاري يمكن لصفحات الويب أن تساعد في توجيه الاستفسارات التقنية؛ لا تزال الحاجة إلى هندسة خاصة بالمشروع قائمة بالنسبة لمصفوفة الطاقة الشمسية ومحول الطاقة الكهربائية والبطارية والوثائق الخاصة بالمشروع.

تقييمات الوثيقة PV ومحولات الطاقة وموقع المقياس،, الرقابة على الصادرات صفرية, توزيع البطاريات، واجهة النوع 2، وحماية ضد الانفصال، والموافقة على الاستخدامات، وذلك كجزء واحد من رسم بياني لتدفق الطاقة قبل الإعلان عن التشغيل الأمثل للطاقة الشمسية.

التوجهات المستقبلية: V2H وV2G وإدارة الطاقة الذكية والأدوات الذكية

تطور نظام شحن المركبات الكهربائية الشمسية (EV) عن التقنيات التقليدية للشحن. في المستقبل، ستصبح أنظمة شحن السيارات الكهربائية أكثر تفاعلاً وذكاءً وتفاعلاً مع البنية التحتية للطاقة بأكملها.

تُستخدم تقنية V2H، أو Vehicle-to-Home، لتشغيل بطارية سيارة كهربائية لتزويد منزل بالكهرباء في الأوقات التي تكون فيها أسعار الكهرباء مرتفعة أو في حال انقطاع التيار الكهربائي. من ناحية أخرى، تُمكن تقنية V2G، أو Vehicle-to-Grid، من إعادة توجيه الطاقة الكهربائية من السيارات الكهربائية إلى شبكة الكهرباء، مما يضمن استمرار الطلب على الكهرباء.

في المستقبل، قد تعمل محطات شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية مع:

• نظم إدارة الطاقة المستندة إلى الذكاء الاصطناعي
• شبكات الطاقة الذكية
• تكلفة الكهرباء الديناميكية
• أنظمة تخزين البطاريات
• أدوات التنبؤ بالطاقة الشمسية
• تحسين شحن الأسطول
• منصات تتبع انبعاثات الكربون

يمكن أن تكون الذكاء الاصطناعي مفيدة في مشاريع الشحن التجارية من خلال تحديد الوقت الأمثل للشحن للسيارة، ومقدار الطاقة التي سيتم استخدامها، وأساليب تخفيف تكاليف الطلب. بالنسبة للمستخدمين المنزليين، يمكن أن تتيح أنظمة الشحن الذكية للأفراد استخدام المزيد من الطاقة الشمسية وخفض نفقاتهم على الكهرباء.

الجيل القادم من محطات شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية من النوع 2 لن تكون مجرد تقنية شحن متقدمة. بل ستكون جزءًا من إدارة متقدمة لنظام توليد الطاقة وتوزيعها.

أسئلة شائعة

هل من الممكن شحن سيارة كهربائية بالطاقة الشمسية؟

بالتأكيد. يمكن شحن سيارة كهربائية باستخدام الطاقة الشمسية عبر نظام طاقة شمسية يتم توصيله بمعدات شحن السيارة الكهربائية عبر مغير التيار الكهربائي ووحدة التوزيع الكهربائي. لضمان استقرار عملية الشحن، يميل العديد من المستخدمين إلى اختيار نظام شحن سيارات كهربائية متصل بالشبكة أو هجين يعمل بالطاقة الشمسية.

ما هو شاحن السيارات الكهربائية من النوع 2؟

يمكن تعريف شاحن سيارات كهربائية من النوع 2 بأنه الشاحن القادر على استخدام موصل من النوع 2، وهو شاحن التيار المباشر، ويستخدم على نطاق واسع في العديد من الأماكن، مما يتيح دعم طاقات شحن شائعة؛ وتختلف هذه القدرات بين 7 كيلووات و11 كيلووات و22 كيلووات، حسب مصدر الطاقة وشاحن السيارة الكهربائية.

أي شاحن للسيارات الكهربائية الأفضل للاستخدام مع الطاقة الشمسية؟

إن شاحن السيارة الكهربائية الذكي من النوع 2 المزود بميزات شمسية متكاملة مفيد للغاية. بعض الميزات البارزة التي يتضمنها هي موازنة الحمل الديناميكية وإعدادات الأولوية الشمسية والتحكم من خلال التطبيق الجوال ودعم OCPP وتعديلات تيارات الشحن وملاءمتها مع أنظمة إدارة الطاقة المختلفة.

كم عدد ألواح الطاقة الشمسية التي أحتاجها لشحن سيارة كهربائية؟

ستحدد حجم بطارية السيارة الكهربائية، وعدد المسافات التي يتم السير عليها يوميًا، وأداء نظام الطاقة الشمسية، والظروف المحلية، نتيجة ذلك. وتتطلب حالات السفر القصير المسافات نظامًا للطاقة الشمسية بسيطًا، بينما سيتطلب السفر على مسافات طويلة نظامًا أكثر قوة.

لأغراض التوضيح، قد يوفر لوح شمسي واحد طاقة تصل إلى 400 واط. وفي هذه الحالة، سيتطلب نظام شحن المركبات الكهربائية المنزلية عدة لوحات لتوليد طاقة كافية يوميًا. يمكن حساب الكمية اللازمة من اللوحات التي سيتم استخدامها وفقًا استهلاكها الكلي للطاقة ووقت الذروة اليومي للشمس.

كم من الوقت يستغرق شحن السيارة الكهربائية بالطاقة الشمسية؟

مدة الشحن تتوقف على إنتاج الطاقة الشمسية، وفعالية الجهاز الشمسي، وحجم البطارية، والظروف المناخية. يمكن لوحدة الشحن من النوع 2 بسعة 7 كيلووات أن تعمل بشكل أسرع من تلك التي تحصل على الطاقة حصريًا من نظام شمسي. في حال لم يتم إنتاج طاقة شمسية ثابتة من النظام، فإن وحدة الشحن ستقلل من إنتاج الطاقة أو ستحصل على الطاقة من الشبكة.

في الواقع العملي، يقوم معظم المستخدمين إما بشحن البطاريات أثناء النهار عندما تكون إنتاج الطاقة الشمسية أعلى، أو يستخدمون بطاريات التخزين لشحنها خلال المساء.

هل يمكن لوحدة شمسية سعة 200 واط شحن سيارة كهربائية؟

هذا صحيح من الناحية التقنية، لكن عندما يتعلق الأمر بالبطارية أثناء الاستخدام اليومي، لن يكون من المنطقي ذلك. فالوحة شمسية بسعة 200 واط لا تنتج طاقة كافية لتزويد سيارة كهربائية بمسافة قيادة ملموسة.

قد يكون لوحة شمسية سعة 200 واط مفيدة للجهود الكهربائية الصغيرة، لكن لعملية شحن البطاريات الكهربائية العادية، يُنصح باستخدام نظام شمسي للطاقة الشمسية أكبر، مصحوبًا بشاحن بطاريات كهربائية عيار 2 مناسب.

هل يجعل موصل النوع 2 الشاحن جاهزًا للاستخدام مع الطاقة الشمسية؟

لا. يحدد النوع 2 واجهة موصل التيار المتردد بموجب المعيار IEC 62196-2. وتعتمد جاهزية الطاقة الشمسية على المغير، ومقياس الاستهلاك، وحدات التحكم في إدارة الطاقة، والربط بالشبكة، والسلوك الاحتياطي الذي تم اختباره.

هل يعمل شاحن السيارات الكهربائية الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي؟

طبيعة عادية المغير المترابط مع الشبكة عادةً ما يتم فصل النظام أثناء انقطاع التيار الكهربائي لضمان عدم حدوث انقطاع في التشغيل. يتطلب شحن البطارية أثناء انقطاع التيار الكهربائي وجود محول كهربائي معتمد ومعدات نقل وتوصيل كهربائي، بالإضافة إلى دائرة احتياطية مخصصة؛ ويجب إظهار هذه الوظيفة أثناء التشغيل.

كيف ينبغي للمشترين مقارنة التصاميم التي تعتمد على الطاقة الشمسية والتصميمات الهجينة؟

تُقلّل التصاميم التي تعتمد على الطاقة الشمسية من حجم المعدات، لكنها تتضمن توقفات شحن عند انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية. تُضيف التصاميم الهجينة طاقة قابلة للتوزيع وقدرة على العمل في الليل، مع تكلفة رأسمالية إضافية وخسائر وصيانة والتزامات تتعلق بسلامة الحرائق؛ قارن بين تكلفة الموثوقية المطلوبة، وليس فقط عدد الألواح الشمسية.

إن محول الطاقة الكهربائية من النوع 2 بالطاقة الشمسية موثوق به عندما يكون شحن الطاقة بالطاقة الشمسية موثوقًا به، عندما يتم كتابة وتجربة مسار الطاقة وحدود الشبكة والافتراضات الموسمية، وليس عندما يتم وصف المحول ببساطة بأنه “طاقة شمسية”.”

كيف ينبغي لموقع الطاقة المتجددة التحقق من استراتيجية الطاقة الشمسية أو التخزين أو إدارة الحمل؟

تحقق من صحة الاستراتيجية باستخدام بيانات زمنية تتضمن بيانات عن طاقة المركبة، والإنتاج من الطاقة الشمسية، وحالة التخزين، وعبء المبنى، وفترات التعريفة، ومتطلبات المغادرة. قم باختبار حالات انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية، وانخفاض استهلاك الشبكة الكهربائية، وفقدان الاتصالات، والتأخر في مغادرة المركبة، ثم سجل ما إذا كان وحدة التحكم يحافظ على الطاقة المطلوبة للمركبة قبل تحويل الحمل المرن. لا يشكل لقطة شاشة لوحة المعلومات عرضًا لأداء النظام.

المراجع

• معايير توصيلات شحن السيارات الكهربائية IEC
• دليل وزارة الطاقة الأمريكية بشأن دمج الطاقة الشمسية
• اتحاد Open Charge Alliance معيار OCPP
• موجز عن المعيار IEC 62196-2
• منشور IEC 61851-1