هل تقوم شواحن السيارات الكهربائية بتوليد الطاقة عند عدم استخدامها؟ فهم استهلاك الطاقة في حالة الانتظار

من السهل تجاهل استهلاك التشغيل عند عدم تمييز العروض التقديرية بين حالات التوافر والاتصال والراحة والشبكات والقياس الحراري والتحكم الحراري. لذا، يمكن أن يظهر موقع شحن استهلاك أساسي قابل للقياس حتى عندما لا يقوم أي مركبة بشحنها بشكل نشط.

طاقة الاستعداد لشحن السيارات الكهربائية—نعم، غالبًا ما تستنزف الشواحن النشطة بعض الطاقة عندما لا توفر الطاقة للسيارة. يعتمد الاستهلاك على الحالة التشغيلية، وهيكل الشاحن ووظائفه للاتصال، وعرضه، وميزان الطاقة، والدائرة الأمانية، والتحكم الحراري، والملحقات المرفقة. فإنه في الغالب لا يشكل أكبر تكلفة، لكنه يظهر بشكل واضح عبر عشرات أو مئات من نقاط الشحن وخلال عدة سنوات تشغيلية.

عرض المشتري:

• في حالة أجهزة الشحن المنزلية والشركات الصغيرة، تكون الطاقة الاحتياطية عادةً تكلفة طفيفة، لكن يجب على المشترين طلب بيانات الطاقة الاحتياطية.
• في حالة محطات الشحن السريع لبطارية الدائرة المتكاملة، يجب تقييم الطاقة غير النشطة مع تبريدها والاتصالات وعرض المعلومات والمدفوعات وتكوين وحدات الطاقة الدقيقة.
• بالنسبة إلى مديري المشتريات، ومشغلي الأساطيل، ومقاولي خدمات البنية التحتية، فإن تكلفة الملكية الإجمالية تكتسب أهمية أكبر من أقل سعر شراء.

في لغة الصناعة، غالبًا ما يُطلق على الشاحن اسم معدات إمداد المركبات الكهربائية (EVSE). لا تقوم العديد من وحدات التيار المتردد بتشغيل البطارية مباشرةً؛ بل توفر طاقة تيار متردد مدفوعة التحكم إلى الشاحن المدمج في السيارة. تعمل الشواحن السريعة للتيار الثنائي في تحويل الطاقة خارج السيارة وتوفر طاقة تيار متردد إلى البطارية.

وفقًا لل نبذة عن توقعات الطاقة العالمية للوكالة الدولية للطاقة, تواصل البنية التحتية للشحن العامة التوسع مع نمو اعتماد السيارات الكهربائية. مع نشر محطات الشحن المتصلة بالشبكة في مراكز التخزين ومواقف السيارات ومواقع البيع بالتجزئة ومحاور الطرق السريعة، فإن السؤال المتعلق بالمشتريات لا يكمن في مجرد “كم تكلف المحطة؟” بل في “ما هي تكلفة تشغيل هذه الأصول الشحنية بشكل موثوق؟”.”

لماذا تستهلك شواحن السيارات الكهربائية الطاقة عند عدم استخدامها

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.

يأتي استهلاك الطاقة غير النشط من مكونات لا تزال تعمل حتى عندما لا يتم شحن السيارة بشكل نشط. في أجهزة الشحن الكهربائية الأساسية، قد يكون هذا عبارة عن دائرة تحكم صغيرة ومؤشر إضاءة. وفي أجهزة الشحن الذكية المتقدمة للسيارات الكهربائية، قد تشمل الحمل المستمر الاتصالات، والقياس، والاعتمادية، ومراقبة السلامة، والاتصال الخلفي.

تشمل الأحمال غير النشطة الشائعة ما يلي:

• لوحة التحكم أو وحدة التحكم الرئيسية
• مورد طاقة مساعد
• وحدة اتصال Wi-Fi أو 4G أو Ethernet أو Bluetooth
• قارئ RFID
• مؤشر LED
• شاشة LCD أو شاشة تعمل باللمس
• مقياس الطاقة أو وحدة القياس
• دوائر مراقبة المكونات الموصلة والمكونات الموصلة
• التحكم في التيار الزائد أو خطأ الأرض
• نظام نقاط الدفع
• تحكم في التبريد لنظم التيار المستمر عالية الطاقة

قد تعمل وحدة شحن التيار المتردد النموذجية بمحاولات تبلغ 7 كيلووات أو 11 كيلووات أو 22 كيلووات في العديد من أسواق الاتحاد الدولي للاتصالات، بينما تستخدم المعدات المستندة إلى المستوى 2 في أمريكا الشمالية غالبًا دوائر تيار 240 فولت وفقًا للمعايير مثل SAE J1772 وUL 2594. وحتى إذا كانت الشاحن غير نشطة، قد تظل الإلكترونيات للتحكم والسلامة مشغلة.

تشمل المعايير ذات الصلة ما يلي:

• المتطلبات العامة لنظام الشحن السلكي وفقًا للمواصفة IEC 61851-1
• المواصفة UL 2594 الخاصة بمعدات تزويد المركبات الكهربائية
• SAE J1772 لواجهات شحن التيار المتردد في أمريكا الشمالية

بالنسبة إلى فرق المشتريات، فإن الاختلاف الرئيسي هو ما يلي: تُحدد الطاقة الكهربائية المستهدفة سعة الشاحن في الوقت الذي يزود فيه البطارية بالطاقة، بينما تُحدد الطاقة الاحتياطية كمية الطاقة التي قد يستهلكها النظام أثناء الانتظار لتزويد البطارية بالطاقة.

ما هو الوضع التشغيلي الذي يصفه الرقم الخاص بالاستعداد؟

حالات تشغيل EVSE المحددة إنها ضرورية لأن رقمًا واحدًا “غير نشط” لا يمكن أن يمثل كل حالة عدم الشحن. يميز إصدار ENERGY STAR EVSE 1.2 بين أوضاع “لا يوجد سيارة”، و“مؤقت التشغيل”، و“غير نشط”، و“تشغيل”. قد تظهر لوحات المعلومات الخاصة بالموقع بدلاً من ذلك عبارة “متوفرة”، أو “في وضع الإعداد”، أو “متوقف التشغيل”، أو “في وضع النوم”، أو “غير متصل بالشبكة”، لذا ينبغي للمشترين تعيين كل علامة إلى الاتصال المادي، وحالة التيار الناتج، والوظائف الممكنة.

يمكن أن يدعم الشاحن المتصل الذي ينتظر طلب من السيارة وظائف أكثر من منفذ غير مجهز. كما قد يتسبب انقطاع الاتصال في تكرار نشاط المودم أو وحدة التحكم، في حين يمكن للمستودع البارد تشغيل سخان حتى عندما لا يكون أي مركبة موجودة.

بطاريات شحن السيارات الكهربائية مقابل الشواحن السريعة للبطاريات الكهربائية: اختلافات في استهلاك الطاقة عند التشغيل الاحتياطي

لا يتصرف جميع معدات شحن السيارات الكهربائية بنفس الطريقة عند عدم استخدامها. محولات التيار المتردد،, شواحن DC السريعة, وتختلف معايير الشحن السريع للغاية عن معايير الشحن العادي، وتؤثر هذه المعايير على استهلاك البطارية عند عدم الاستخدام.

محولات شحن السيارات الكهربائية

عادةً ما توفر وحدة شحن السيارات الكهربائية المستندة إلى التيار المتردد طاقة تيار متردد مُدارة للسيارة. ويحول الشاحن المدمج في السيارة التيار المتردد إلى تيار عالي الجهد. وهذا يعني أن لوحة الشحن أو الوحدة الكهربائية التجارية المستندة إلى التيار المتردد عادةً ما تحتوي على عدد أقل من مكونات التحويل الداخلية عالية الطاقة مقارنةً بالشاحن الكهربائي العادي.

تشمل التصنيفات الشائعة لجهد التيار المستمر:

• 3.7 كيلوواط و7 كيلوواط لتشغيل الشحن في المنازل أو في الأماكن التجارية الصغيرة
• 11 كيلو واط و22 كيلو واط للتطبيقات التجارية ثلاثية الفازات
• أنظمة التيار المباشر 230 فولت أو التيار الثنائي 400 فولت في العديد من أسواق الاتحاد الدولي للمعايير الكهربائية IEC
• أنظمة المستوى 2 بقوة 240 فولت في أمريكا الشمالية

شواحن DC السريعة

يُعد شاحن التيار المباشر السريع شاحنًا خارج السيارة. فهو يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية من شبكة التيار المتردد إلى طاقة تيار متردد داخل الشاحن، ثم يوفّرها مباشرةً إلى بطارية السيارة. يتطلب ذلك الإلكترونيات الكهربائية، ومراقبة التبريد، والتقييد، والاتصالات، وأنظمة الحماية، وغالبًا ما يتضمن وحدات شاحن تيار متردد واحد أو أكثر.

تشمل التصنيفات الشائعة للجهد المستمر:

• 30 كيلوواط
• 60 كيلوواط
• 120 كيلوواط
• 180 كيلوواط
• 240 كيلوواط
• 360 كيلوواط وما فوق للتشغيل العالي الطاقة

المواصفات والواجهات ذات الصلة تشمل ما يلي:

• المعيار IEC 61851-23 الخاص بمحطات شحن السيارات الكهربائية ذات الجهد المستمر
• المعيار IEC 61851-24 للاتصالات الرقمية بين الشاحن الكهربي الثابت والسيارة الكهربائية
• المعيار IEC 62196 بشأن المقابس ومنافذ الشحن والوصلات ومنافذ السيارة
• CCS1 / CCS2
• شاحن تشاديمو
• GB/T 20234
• ISO 15118

غالباً ما تستخدم شواحن التيار المباشر الكهربائي طاقة إضافية أثناء الانتظار مقارنةً بالشواحن الكهربائية، وذلك لأنها تتضمن وحدات إضافية مثل شاشة العرض، ومنافذ الدفع، ووحدة الشبكة، والتحكم الحراري، ومراقبة السلامة، والإلكترونيات الكهربائية الداخلية. بالنسبة لمواصفات المركبات التي تعمل بالجهد 400 فولت و800 فولت، قد تتطلب البنية التحتية للشحن عالية الطاقة أيضاً تصميمات أكثر تقدماً في مجال التحكم والتبريد.

كيف تؤثر وظائف Smart في الطاقة غير المستخدمة

عدّادات الشحن الذكية للسيارات الكهربائية ليست فتحات كهربائية سلبية. إنها أصول بنية تحتية متصلة. هذا الربط يعزز من وقت التشغيل، والتحصيل الضريبي، ومراقبة الدخول، والخدمة عن بُعد، وإدارة الطاقة، ولكن هذا يعني أيضًا أن بعض الخطوط الكهربائية تبقى نشطة.

من الوظائف الذكية التي يمكن أن تسهم في استهلاك الحمل في وضع الاستعداد ما يلي:

• اتصالات OCPP heartbeat
• المراقبة عن بعد
• وصلة خلفية سحابية
• جاهزية تحديث البرنامج الثابت عبر OTA
• تأكيد الهوية باستخدام تقنية RFID
• التسجيل عبر التطبيق
• جاهزية محطات الدفع
• قياس استهلاك الطاقة
• توازن الحمل
• إدارة الحمولة الديناميكية
• دمج نظام إدارة الطاقة على مستوى الموقع

من بين بروتوكولات الاتصال الشائعة ما يلي:

• OCPP 1.6J
• OCPP 2.0.1
• معيار ISO 15118 المتعلق بالاتصال من المركبة إلى الشبكة، و Plug & Charge
• التكامل المحلي على أساس مودبوس أو إيثرنت في بعض المواقع التجارية

بالنسبة إلى مديري مراكز الخدمات وشركات إدارة الأسطول، يكون التوازن عادةً معقولًا. إذ قد يستهلك شاحن يبقى متصلاً بمنصة خلفية طاقة إضافية بشكل طفيف أثناء الانتظار، لكنه يمكن أيضًا دعم التشخيص عن بُعد وسجلات الفواتير وضبط الحمل وصيانة البرامج الثابتة والتعامل الأسرع مع الأعطال.

وبعبارة أخرى، فإن الطاقة الذكية أثناء الاستعداد ليست بالضرورة طاقة مفقودة؛ بل إنها في العديد من المشاريع التجارية هي التكلفة الأساسية لإدارة البنية التحتية للتشغيل الموزع.

متى يؤدي انخفاض قوة النوم إلى تنازعات عملية؟

يمكن لبرامج التشغيل خفض سطوع الشاشة، أو إيقاف العمليات غير الأساسية، أو وضع أجهزة الاتصال في وضع طاقة أقل. قد يؤدي وضع الاستيقاظ الأعمق إلى زيادة وقت الاستيقاظ، أو تأخير جلسة الدفع، أو تباطؤ إعادة الاتصال الخلفي، أو منع التدخل عن بعد الفوري. قم بتجربة الاستيقاظ من الأجهزة الرائدة المضمنة في البرنامج، أو التطبيقات، أو التنبيهات المجدولة، أو التنبيهات عن بُعد، ثم تأكد من أن المنبهات وسجلات الجلسة لا تزال تصل إلى المنصة. التشخيص عن بُعد ودليل الأولوية في حالة الإنذار يساعد في تحديد ما يجب أن يبقى قابلًا للرؤية.

تتطلب مراقبة المناخ حالة اختبار منفصلة. يمكن أن يكون سخان الخزانة، أو جهاز مكافحة التكثيف، أو المروحة، أو حلقة تبريد السوائل، عبئًا مشروعًا من حيث التأهب أو حماية المعدات. إيقاف تشغيلها لإظهار درجة حرارة الغرفة الجيدة قد يجعل النتيجة غير ذات صلة بمستودع شتاء أو مركز شحن ساخن. حدد نقاط اختبار محيطة وظروف تبريد ما بعد الشحن، واقارها بملخص الطقس في الموقع. إرشادات إدارة الحرارة في محولات شحن السيارات الكهربائية.

كيفية تقدير تكلفة الطاقة في حالة الاستعداد

في حالة المشتريات الحساسة للمواصفات، يجب تحويل الطاقة الاحتياطية إلى تكلفة سنوية. ويتم حسابها ببساطة:

تكلفة الطاقة الاحتياطية السنوية = طاقة الاحتياط في كيلووات × ساعات الانتظار في السنة × سعر الكهرباء في كل كيلووات ساعة

كيف يجب قياس طاقة الإدخال الاحتياطية؟

تحدد الوظيفة الكهربائية المقدرة للبطارية (kW) قدرة الشحن، وليس الطلب الإضافي. للاختبارات المقبولة، استخدم قياس الاستعداد لمدخلات التشغيل المثبتة مع مقياس طاقة حقيقية ومجموع طاقة مجمعة معيارياً عند المدخل الجهد-الحالي المحدد للوحدة الكاملة. بالنسبة لنظام تيار متردد مقسم، يُرجى بيان ما إذا كانت القراءة تشمل باب الطاقة، وموزع المياه، ومعدات التبريد السائل، ومحطة الدفع، ومعدات الشبكات، وموجه الموقع المشترك. يجب على الموظفين المؤهلين التخطيط لأعمالهم وإنجازها على المعدات الممددة للتيار الكهربائي.

ال طريقة اختبار EVSE بمولدات الطاقة الكهربائية المعتمدة لبرنامج ENERGY STAR و طريقة اختبار محولات الطاقة الكهربائية ذات الإخراج المتناوب قياس طاقة الإدخال في حالات واجهة المركبة المحددة، والإشارة إلى المعيار IEC 62301 لقياس الطاقة المنخفضة. معيار ENERGY STAR EVSE الإصدار 1.2 يحدد الطرائق ويحدد الوظائف الثانوية مثل الشبكات وعرض المعلومات والتحكم في الوصول والإنذار. يجوز للمشترين اقتراض هذه المبادئ التوجيهية لاختبار العرض دون مطالبة بتصديق ENERGY STAR.

تسجيل الجهد الإدخالي، وتنسيق المرحلة، والبرامج الثابتة، والاتصال بالشبكة، ووضوح الشاشة، وحالة الدفع والـRFID، ودرجة الحرارة المحيطة، ومحاكي السيارة أو حالة السيارة، ووقت بدء التشغيل، ووقت الاستقرار، ومدة الاختبار، والواطات المتوسطة، والواطات القصوى، والواطات الإجمالية. وفي حالة وجود سخانات أو مروّجات أو مضخات أو أدوات التحكم في التبريد، أو إعادة محاولات المودم، فمن الأفضل إجراء قياسات لفترة كافية لتغطية كاملات الدورة؛ إذ قد تفوت القراءة الموضعية الحمل الذي يشكل الجزء الأكبر من استهلاك الطاقة السنوي.

مثال:

إذا استُخدم شاحن واحد يعمل بمحرك قدرة 10 واط في وضع الاستعداد:

0.01 كيلوواط × 8,760 ساعة × $0.15/كيلوواط/ساعة = $13.14 في السنة

يبدو هذا العدد صغيرًا بالنسبة لشاحن واحد. لكن عملية الشراء في قطاع B2B لا تتوقف إلا على شاحن واحد نادراً.

هذا مجرد مثال مبسط. قد يكون لموقع شحن سريع بطارية الجهد المستمر مع شاشات عرض ومحطات دفع وتبريد ومجموعات متعددة من وحدات الطاقة الثابتة ملف تعريف تشغيل مختلف. الدرس العملي المتعلق بالشراء ليس أن الطاقة الاحتياطية هي التي تهيمن على الميزانية؛ بل هو أن الافتراضات الصغيرة تصبح واضحة عندما يتم ضربها بالمجموعات الكبيرة من المحطات والواجهات والوصلات والسنوات التشغيلية.

كيف تعمل معالجة الطاقة حسب وزن الدولة على تحسين تقدير تكلفة تشغيل الأسطول؟

للاستخدام مع وحدات متطابقة، استخدم الطاقة الثانوية للمولدات الكهربائية المستندة إلى الدولةتساوي الطاقة الإضافية السنوية في كيلووات ساعة عدد الشواحن مضروباً في مجموع طاقة الإدخال لكل ولاية في كيلووات، بالإضافة إلى ساعاتها السنوية، بالإضافة إلى الطاقة الإضافية السنوية للمعدات الإضافية المشتركة. وتساوي تكلفة الطاقة الإضافية السنوية تلك الطاقة مضروبة في التعريفة السارية.

يجب التعامل مع رسوم الاستهلاك بشكل منفصل. يضيف الحمل المستمر المنخفض طاقة، بينما تؤثر الذروات المتزامنة الناجمة عن الشحن النشط في جزء مختلف من الفاتورة؛ دليل الطلب الشديد لشحن السيارات الكهربائية التجارية يشرح هذا التمييز على مستوى الموقع.

على سبيل المثال، افترض أن 40 شاحنًا تستخدم 12 ساعة يوميًا عند 25 واط، و8 ساعات متصلة ولكن لا تشحن عند 40 واط، و4 ساعات في وضع الاستعداد عند 10 واط. افترض $0.15/كيلوواط/ساعة، وعدم وجود سخان نشط أو حمولة تبريد، وعدم وجود حمولة شبكة مشتركة أو نظام تحكم بالموقع.

• لكل شاحن في اليوم: (0.025 كيلوواط × 12 ساعة) + (0.040 كيلوواط × 8 ساعات) + (0.010 كيلوواط × 4 ساعات) = 0.66 كيلوواط ساعة.
• سعة البطارية في السنة: 0.66 كيلوواط/ساعة × 40 × 365 = 9,636 كيلوواط/ساعة.
• تكلفة الطاقة السنوية بموجب هذه الافتراضات: 9,636 كيلوواط ساعة × $0.15/كيلوواط ساعة = $1,445.40.

استبدل كل افتراض بالساعات المسجلة من الموقع وكمية الطاقة المدخلة المقاسة. قم بتطبيق سيناريو عمر الخدمة والرسوم على كل عرض، ثم عرض الطاقة الإضافية بشكل منفصل عن خسائر الشحن، ورسوم البرمجيات، والصيانة الوقائية، وقطع الغيار، وفترات التأخير، ورسوم الطلب.

تأثير الطاقة الاحتياطية والمشتريات حسب نوع الشاحن

لا ينبغي تقييم الطاقة غير النشطة كمجموعة رقمية واحدة. يجب على فرق المشتريات مقارنة استهلاك الطاقة في حالة الانتظار مع وقت التشغيل، ودقة القياس، والتشخيص عن بُعد، والشهادات، وتوافر قطع الغيار، وتكاليف الخدمة على المدى الطويل.

ما الذي يؤثر في تكلفة معدات شحن السيارات الكهربائية ذات الاستخدام المنخفض؟

عدم توفير معدات لتوريد المركبات الكهربائية ذات التكلفة المنخفضة لا يعني بالضرورة توفير تكلفة إجمالية منخفضة. قد يكون شاحن المركبات الكهربائية ذو الاتصال المستقر عبر OCPP، والقياس الدقيق، والتصميم الحراري الموثوق، وقطع الغيار المدعومة جيدًا، مكلفًا في البداية، لكنه يمكن أن يقلل من مخاطر انقطاع التشغيل. بالنسبة إلى شركات الاستشارات الاستثمارية، فإن الطاقة غير المستخدمة ليست سوى جزء واحد من تكلفة الاستثمار، بل غالبًا ما تكون متطلبات توافر القدرة الاستخدامية ومعدل الاستخدام وتكلفة الخدمة وموثوقية الفواتير هي الأكثر أهمية.

المعايير والامتثال: لماذا تكتسي هذه الأمور أهمية بالنسبة للاستعداد للطوارئ والمشتريات

لا توجد معايير لتزيين جداول البيانات. إنها تحدد السلامة والتشغيل المتبادل والاتصال وقبول السوق. بالنسبة للفرق المعنية بالمشتريات العالمية، فإنها تقلل من مخاطر المشروع عبر المناطق.

المعايير والبروتوكولات الرئيسية تشمل:

• IEC 61851-1 — المتطلبات العامة لنظم شحن السيارات الكهربائية السليكونية
• IEC 61851-23 — متطلبات محطات شحن السيارات الكهربائية بقوة تيار مستمر
• IEC 61851-24 — الاتصال الرقمي بين الشاحن الكهربي الثابت والسيارة الكهربائية
• IEC 62196 — موصلات، محولات، كوابل، ومنافذ للسيارات
• المواصفة ISO 15118 – الاتصال من المركبة إلى الشبكة وخدمة "Plug & Charge"
• SAE J1772 — واجهة شحن موصلة في أمريكا الشمالية
• المواصفة UL 2594 – معيار سلامة معدات إمداد الكهرباء
• المعيار الأمني لتركيبات الشحن الكهربائي DC UL 2202
• GB/T 20234 — معيار توصيل الشحن الكهربائي للسيارات الكهربائية الصينية
• OCPP 1.6J / OCPP 2.0.1 — بروتوكولات الاتصال بين الشاحن والجهة الخلفية
• CE / CCC — علامات الوصول إلى السوق والامتثال للوائح، حسب المنطقة المستهدفة والتشغيلية

عدم الامتثال قد يترتب عليه عواقب تجارية:

• فشل الفحص
• تأخير توصيل الشبكة
• المنازعات المتعلقة بالدفع أو الفواتير
• مشكلات الضمان
• خطر السلامة
• قلق بشأن التأمين
• فترات توقف الشحن العام
• تلف سمعة الموظف المسؤول عن العمليات

يجب على فرق المشتريات التحقق من الوثائق قبل الشراء. كما أن صياغة الامتثال مهمة أيضاً: المزاعم المتعلقة بـ UL وCE وCCC وIEC وISO ينبغي تأكيد ذلك بالاعتماد على الطراز والتكوين والأسواق المستهدفة، بدلاً من افتراض ذلك على جميع المنتجات.

دليل الاختيار: كيف يتجنب مشتري B2B الأخطاء المكلفة

نوصي مقاولي خدمات التصنيع والتشغيل، ومديري الأصول، ومسؤولي المبيعات، وموزعي الكهرباء باستخدام قائمة مرجعية لتسوق منتجاتهم بأسلوب منظم.

1. استفسر عن بيانات طاقة التشغيل الاحتياطي، وليس فقط عن طاقة الشحن المحددة

تحدد القدرة الكهربائية المخصصة — مثل 22 كيلوواط في التيار المتردد أو 120 كيلوواط في التيار المستمر — جزءًا فقط من القصة. يجب على المشترين طلب معلومات عن القدرة الكهربائية في حالة الانتظار واستهلاك الحمل غير المتزامن وتكوين الوظائف الذكية.

2. قم بتقييم محولات الطاقة الكهربائية المحمولة (AC EVSE) ومحولات الطاقة السريعة (DC fast chargers) بشكل منفصل

تختلف بنية شواحن EVSE والبطاريات الكهربائية الثابتة. لا ينبغي مقارنة شاحن صغير مثبت على الحائط ومحطة شحن بطارية كهربائية ثابتة بقوة دوران ثابتة واحدة.

3. التحقق من توافق OCPP ودمج الخلفية

في حالة شواحن السيارات الكهربائية الذكية، قد يكون التكامل الخلفي أكثر أهمية من الحد الأدنى لدرجة الطاقة عند الاكتفاء الذاتي. تأكد من أن النظام يدعم OCPP 1.6J أو OCPP 2.0.1 أو المراقبة عن بُعد أو موازنة الحمل أو التكامل مع منصة مستقبلية.

4. مراجعة وحدات القياس والإظهار والرادارات والمدفوعات

يمكن لكل وحدة إضافية قيمة وتوليد استهلاك غير متكرر. تحتاج الشواحن العامة إلى مصادقة المستخدم وتسجيل الدفع؛ قد لا تتطلب مستودعات الأسطول الخاصة نفس مستوى التعقيد في واجهة المستخدم.

5. مقارنة تكلفة الاستخدام، وليس فقط سعر الشراء

يمكن أن يصبح الشاحن الأقل تكلفة مع الدعم الخدمي الضعيف والتصميم الحراري السيئ أو الاتصال غير الموثوق به أكثر تكلفة بمرور الوقت. يجب على فرق المشتريات تقييم تكلفة الطاقة الاحتياطية بالاقتران مع وقت التشغيل، وقطع الغيار، ومدى توافق البرنامج، وشروط الضمان.

6. تحسين قدرة التخزين لتشغيل المركبات ذات القدرة الكهربائية الأعلى

مع تزايد استخدام منصات المركبات الكهربائية ذات الجهد 800 فولت وما فوق، يجب على مواقع الشحن النظر في توسيع القدرة في المستقبل، وتبريد الكابلات، وقياس قدرة المحولات، وقابلية التوسع في البرامج.

ما الذي يجب أن يتضمنه تقرير استمرار التشغيل مع الطاقة الاحتياطية؟

اطرح على المزايدين طلبًا بمصفوفة بيانات الحالة، ومعدات الاختبار، وبيانات السلسلة الزمنية الخام أو البيانات الفاصلة بدلاً من واحد من القيم القصوى غير الموضحة. يجب أن يحدد التقرير الوحدة والتكوين؛ ونقطة القياس والإكسسوارات المضمنة؛ والأداة المداربة ومجموعة الدقة؛ وحالة واجهة المركبة؛ والاتصالات المتوفرة؛ واستقرار التشغيل ودقة القياس؛ والطاقة المتوسطة والأقصى والمجمعة؛ ومعدل دوران الحرارة أو التبريد؛ وأداء الاستيقاظ.

IEC 62301:2011 هو معيار عام لقياس الطاقة عند الاستعداد لخدمة التيار الكهربائي للمعدات المنزلية والمكاتب، وليس معيار اعتماد لمنتجات EVSE، لكن منهجيات برنامج ENERGY STAR EVSE تستند إلى إطار قياساته؛ انظر صفحة المنشور الرسمي IEC 62301. يعد بروتوكول الموقع المقترح مواءماً لمفاهيم الاختبارات العامة لتقييم العروض، ولا يحل محل اختبارات المختبرات المعتمدة حيثما تتطلب ذلك الشهادات أو اللوائح التنظيمية.

للجهات التجارية التي تقارن بين شاحن تيار متردد في حالة استخدام نظام تيار مستمر متصل بالشبكة، يُرجى تقديم أدلة محددة لنوع النموذج والتشغيلية. يُرجى مشاركة المعلومات المتعلقة بالظروف المحيطة بالوحدة ومستويات الطاقة المضمنة عند الطلب. اتصل بـ XYDF بشأن مشروع, لذلك، يمكن تقييم كل رد من الموردين على نفس الأساس.

تنتج XYDF وحدات شحن كهربائية تعمل بالبطاريات الكهربائية (AC EVSE)، ومحولات شحن سريعة تعمل بالبطاريات الكهربائية (DC fast chargers)، ومعدات شحن كهربائية متكاملة لمشاريع تجارية وهياكل أساسية، مع تكوينات منتجات مصمّمة وفقًا للممارسات الهندسية القائمة على معيار IEC، واتصالات OCPP، ومتطلبات المشاريع الدولية. يجب التحقق من توافر الشهادات قبل الشراء، حسب النموذج والأسواق المستهدفة.

للعملاء الذين يطّلعون على الاختلافات بين التكوينات AC وDC، يمكن الاطلاع على مجموعة منتجات تجهيز إمدادات المركبات الكهربائية التجارية لدى XYDF هنا: معدات شحن السيارات الكهربائية.

أسئلة شائعة

ما هي الأنواع الثلاثة لنظام شحن السيارات الكهربائية؟

تتكون الأنواع الثلاثة الشائعة لنظم شحن السيارات الكهربائية من شحن المستوى 1 وشحن المستوى 2 وشحن سريع DC.

• تستخدم شاحن المستوى 1 عادةً منفذ كهربائي منزلية قياسيًا وهي مناسبة بشكل أساسي للشحن السكني البطيء.
• تستخدم شاحنات المستوى 2 طاقة تيار متردد أعلى، عادةً ما تتراوح بين 7 كيلووات و22 كيلووات في العديد من الأسواق، وتستخدم على نطاق واسع في المنازل والمكاتب والفنادق والشقق ومواقف السيارات التجارية.
• يُعد شحن التيار المباشر بسرعة عالية بتوليد الطاقة الكهربائية من شبكة التيار المتردد إلى طاقة تيار متردد داخل الشاحن، ويُنتجها مباشرةً في بطارية السيارة. ويُستخدم هذا النوع من الشحن بشكل شائع في محطات الشحن العامة ومراكز الشحن على الطرق السريعة ومستودعات الأسطول وشبكات الشحن التجارية.

في مشاريع B2B، يعتمد النظام المناسب على مدة وقوف السيارات، وعدد الأماكن المتاحة، ونوع السيارة، وهدف الاستخدام، وتكلفة الملكية الإجمالية.

ما هي معدات إمداد المركبات الكهربائية؟

تُعرّف معدات إمداد المركبات الكهربائية، التي يُشار إليها غالبًا باسم EVSE، بأنها المعدات التي توفر الطاقة الكهربائية بأمان إلى مركبة كهربائية. وفي عملية الشحن بالبطارية الكهربائية، لا يقوم EVSE عادةً بتشغيل البطارية مباشرةً؛ بل يسيطر على الطاقة الكهربائية ويُزودها بالسيارة عبر شاحن مركزي موجود داخل السيارة.

قد يتضمن معدات إمداد المركبات الكهربائية ما يلي:

• كابل الشحن والموصل
• لوحة التحكم
• دوائر الحماية والسلامة
• وحدة الاتصال
• مقياس الطاقة
• قارئ RFID
• شاشة العرض
• وظيفة موازنة الحمل
• وصلة شبكة لشحن السيارات الكهربائية الذكية

في المشاريع التجارية، تُعدّ وحدات شحن السيارات الكهربائية أكثر من مجرد مقبس كهربائي. إنها جزء من بنية تحتية الشحن التي تتولى إدارة السلامة والاتصالات ومراقبة الوصول والقياس الميكانيكي وتوافر التشغيل.

ما تكلفة شاحن السيارات الكهربائية؟

تكلفة شاحن السيارات الكهربائية تعتمد على نوع الشاحن، ومستوى الطاقة، وتكوين الموصلات، ووظائف الاتصال، ومتطلبات التصديق، وبيئة التركيب، ودعم الخدمة.

كإطار عام للمشتريات:

بالنسبة للمشترين من قطاع B2B، لا ينبغي تقييم سعر الشراء بمفرده. بل ينبغي استخدام مقياس أفضل وهو تكلفة الملكية الكلية، بما في ذلك استهلاك الطاقة في حالة الانتظار، والتركيب، وتحديث الشبكة، والمنصة البرمجية، والصيانة، وقطع الغيار، ووقت التشغيل المستمر، والقابلية للاستخدام على المدى الطويل.

هل يستحق الحصول على شاحن ذكي للسيارات الكهربائية؟

نعم، يعد وجود شاحن ذكي للسيارات الكهربائية أمرًا يستحق العناء في تطبيقات الشحن التجارية والسارية على الأطقم العاملة في الوظائف المختلفة وفي الأماكن العامة. على الرغم من أن الشواحن الذكية للسيارات الكهربائية قد تستخدم قدرًا من الطاقة الإضافية أثناء الانتظار بشكل طفيف مقارنة بالشواحن الأساسية، إلا أنها عادةً ما توفر قيمة تشغيلية أعلى.

يمكن لبطاريات السيارات الكهربائية الذكية أن تدعم ما يلي:

• اتصال الخلفية OCPP
• المراقبة عن بعد
• الشحن المجدول
• توازن الحمل
• إدارة الحمولة الديناميكية
• تأكيد الهوية باستخدام تقنية RFID أو التطبيقات
• قياس استهلاك الطاقة
• تشخيص الأخطاء
• تحديثات البرامج الثابتة
• تقارير الاستخدام

بالنسبة للمستخدمين المنزليين الذين يواجهون احتياجات شحن بسيطة، قد يكون محول الشحن الأساسي كافيًا. بالنسبة إلى مديري مكاتب العمل، ومديري أسطول المركبات، وأصحاب العقارات التجارية، وموزعي الكهرباء، تكون الوظائف الذكية مهمة عادةً لأنها تدعم فواتير الاستهلاك وإدارة وقت التشغيل الأمثل وتحسين كفاءة الطاقة والقدرة على التوسع على المدى الطويل.

ما هو الفرق بين محول الطاقة الكهربائي (EVSE) ووسيط الطاقة الكهربائي (EVCS)؟

تعني EVSE "معدات إمداد المركبات الكهربائية". وتُشير عادةً إلى أجهزة الشحن التي توفر الطاقة بأمان إلى مركبة كهربائية، بما في ذلك وحدة الشحن ونظام التحكم والوصلة والكابل والحماية الأمانية.

تعني EVCS كلمة محطة شحن المركبات الكهربائية. وتُشير عادةً إلى موقع الشحن الكامل أو نقطة الشحن، والتي قد تتضمن وحدة واحدة أو عدة وحدات EVSE، ومواقف للسيارات، وتوزيع الكهرباء، والاتصال بالشبكة، ونظام الدفع، واللوحات الإرشادية، والغطاء، ونظام إدارة الموقع.

ببساطة:

على سبيل المثال، قد يحتوي موقف للسيارات على نظام واحد لتوزيع الطاقة الكهربائية (EVCS) مزود بعدة وحدات لتوزيع الطاقة الكهربائية (AC EVSE)، ومعدات شحن سريعة للبطاريات (DC fast chargers).

كيف يعمل نظام الطاقة المحوري؟

يتحول نظام الطاقة الكهربائي في شاحن سريع للسيارات الكهربائية من الطاقة الجهدية AC إلى إخراج DC مُدارة لتزويد بطارية السيارة. على عكس شاحن EVAC AC الذي يقوم فيه الشاحن المدمج بالسيارة بتحويل الطاقة من الجهد AC إلى DC، فإن شاحن سريع للسيارات الكهربائية يقوم بهذا التحويل داخل معدات الشحن.

يتضمن عملية شحن التيار المستمر المبسطة ما يلي:

1. يصل إدخال التيار المتردد من الشبكة إلى خزانة الشاحن.
2. تُحول الإلكترونيات المحولة للتيار الكهربي (Rectifier) والطاقة (Power Electronics) التيار المتردد إلى تيار عريض.
3. يتحكم أحد وحدات وحدات الطاقة الكهربائية الثنائية الاتجاه (DC) في الجهد والتيار.
4. يتفاعل الشاحن مع السيارة عبر تقنيات CCS وCHAdeMO وGB/T أو بروتوكولات أخرى مدعومة.
5. يطلب نظام إدارة البطارية الجهد والتيار المناسبين.
6. يوفر الشاحن طاقة تيار مستمر مُدارة مباشرةً إلى البطارية.
7. تُراقب أنظمة السلامة درجة الحرارة والتدفئة والتيار والجهد وظروف الأعطال.

قد تدعم الشواحن السريعة DC الحديثة منصات مركبات تعمل بجهد 400 فولت و800 فولت، مع إمدادات طاقة تبلغ 60 كيلووات و120 كيلووات و180 كيلووات و240 كيلووات أو أعلى. وتؤثر جودة وحدات الطاقة السريعة DC ونظام التبريد والتحكم في الاتصالات بشكل مباشر على موثوقية الشحن وتكاليف الصيانة على المدى الطويل.

هل يبدأ شاحن السيارات الكهربائية تلقائيًا عند وصول التيار الكهربائي؟

يعتمد ذلك على نموذج الشاحن وتكوينه وعملياته الأمنية وإعداداته الأساسية. يمكن لعديد من شواحن السيارات الكهربائية أن تستعيد التشغيل تلقائيًا بعد استعادة التيار الكهربائي، لكنها قد لا تبدأ في الشحن على الفور دائمًا دون التحقق أولاً من ظروف الأمان.

بعد عودة التيار الكهربائي، قد تحتاج الشاحن إلى:

• إعادة تشغيل لوحة التحكم
• العودة إلى منصة البانكر
• استعادة الاتصال OCPP
• تحقق من توفير الجهد الكهربائي والحماية من التسرب
• تحقق من حالة الموصل
• تأكيد اتصال السيارة
• في حال الحاجة، اعيد توثيق هوية المستخدم
• إعادة استئناف أو استئناف جلسة الشحن بناءً على التكوين

في حالة معدات شحن السيارات الكهربائية العامة أو التجارية، يجب تأكيد سلوك إعادة التشغيل التلقائي قبل الشراء. يجب على مديري المشتريات ومشغلي الأساطيل الاستفسار من الموردين عما إذا كانت الشاحن تدعم استعادة الطاقة في حالة انقطاع التيار الكهربائي، واستئناف الجلسة، والبدء من جديد عن بُعد، والبرمجيات التي تتحكم في عملية الشحن.

في حالة المواقع الحرجة، نوصي بإجراء اختبار لهذه الوظيفة أثناء التشغيل، بدلاً من افتراض أن جميع شواحن السيارات الكهربائية تعمل بنفس الطريقة بعد انقطاع التيار الكهربائي.

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

متطلبات برنامج ENERGY STAR الخاصة ببطاريات الطاقة الكهربائية، الإصدار 1.2

طريقة اختبار ENERGY STAR الخاصة ببطاريات الطاقة الكهربائية ذات الإخراج المستمر

طريقة الاختبار الخاصة ببرنامج ENERGY STAR لنظام الشحن الكهربي DC

IEC 62301:2011 — قياس طاقة التشغيل الاحتياطي

IEC 61851: نظام الشحن السلكي للمركبات الكهربائية

المواصفة ISO 15118 الخاصة بالمركبات على الطرق — واجهة الاتصال بين المركبة والشبكة

وكالة الطاقة الدولية — التوقعات العالمية للسيارات الكهربائية لعام 2024

حلول UL — معايير شحن السيارات الكهربائية

في البنية التحتية لتشغيل السيارات الكهربائية، فإن أصغر الأحمال نادراً ما تكون أكبر المشاكل – لكن الافتراضات المبالغ فيها تصبح مكلفة عند تكرارها عبر المواقع والواجهات الكهربائية والسنوات الطويلة من التشغيل. لا ينبغي التعامل مع الطاقة الاحتياطية على أنها تكلفة مخفية مخيفة، ولا ينبغي تجاهلها أيضاً. ينبغي قياسها ومقارنتها ووضعها ضمن إطار شامل لتقييم التكلفة التشغيلية، والذي يشمل وقت التشغيل والاعتمادية والاتصالات والقياسات والصيانة وقابلية التوسع في المستقبل.

اكس واي دي اف تُبنى محطات شحن لهذا الوقت: عندما تحتاج فرق المشتريات إلى معدات شحن كهربائية موثوقة قابلة للتطوير ومصممة للعمل على المدى الطويل. استكشف مجموعة منتجات XYDF هنا.