بواسطة
June 25, 2025
كل من قام بشحن سيارة كهربائية في محطة شحن سريع يعرف المشكلة...
نسبة 80٪ الأولى سريعة للغاية، ويبدو أن الـ 20٪ المتبقية تستغرق وقتًا طويلاً. كما أن ادعاء الشركة المصنعة للسيارة النموذجية بأنه يمكنك شحن 50٪ من سيارتك في أقل من 30 دقيقة هو ادعاء مضلل. بالمعنى الدقيق للكلمة، قد يكون الأمر دقيقًا، لكن نسبة 50٪ الثانية ستستغرق وقتًا أطول بكثير.
ولكن لماذا؟
الإجابة البسيطة هي: بسبب مرحلة الجهد الثابت (مرحلة CV).
ولكن ربما لاحظت أن سيارات Tesla تبدو وكأنها تعاني من هذه المشكلات بشكل أقل من الشركات المصنعة الأخرى. هل هذا صحيح؟ لماذا تفعل تسلا لمنع هذه المشكلة؟
في هذه المقالة، نريد أن نقدم لك نظرة عامة بسيطة وشرحًا تقنيًا لهذه الظاهرة. سنتطرق إلى كيفية عمل البطاريات وبعض المكونات الإلكترونية وكيف يمكن أن يساعدنا فهم مرحلة السيرة الذاتية في شحن المركبات الكهربائية بشكل أكثر ذكاءً. تعرف على المزيد حول التحسين البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية في تقرير أسطولنا.
قبل الغوص في الفيزياء، دعونا نحدد بسرعة مصطلح SoC. حالة الشحن هي واحدة من المصطلحات الأكثر استخدامًا عند وصف شحن السيارات الكهربائية.
عندما نتحدث عن SoC بنسبة 80٪، فإننا نعني أن بطارية السيارة قد تلقت 80٪ من سعتها الإجمالية. على سبيل المثال، يمكن لحزمة البطارية تخزين 80 كيلووات في الساعة من إجمالي 100 كيلووات في الساعة.
ستقرأ غالبًا أن مرحلة السيرة الذاتية تبدأ بـ SoC بنسبة 80٪. ومع ذلك، هذا ليس صحيحًا تمامًا. يعتمد ذلك على المكونات الكهربائية والبطارية وعوامل أخرى. لكن 80٪ هو متوسط جيد جدًا.
السيارة ذات حجم كبير بطارية تخزن الطاقة. تعمل البطارية بشكل مشابه للمكثف. حتى التعريف يبدو وكأنه بطارية: المكثف هو مكون إلكتروني يخزن الشحنة الكهربائية.
بتعبير أدق، عند استخدام مكثف في دائرة كهربائية، يتم «تخزين» الإلكترونات على جانب واحد من المكثف. لا يمكن لهذه الإلكترونات المرور عبر المكثف. دعونا نسمي هذا «مرحلة الشحن».
بمجرد فصل المكثف عن مصدر الطاقة وتوصيله بجهاز كهربائي مثل المصباح الكهربائي، تتدفق الإلكترونات ببطء من جانب إلى آخر.
قم ببناء خطة مستودع أكثر ذكاءً من خلال محاكي شحن المركبات الكهربائية، أو لمعرفة كيف يعزز Ampcontrol كفاءة الشحن من خلال طلب عرض توضيحي.
يستغرق المكثف قدرًا معينًا من الوقت لتخزين أكبر كمية من الإلكترونات أثناء مرحلة الشحن. دعنا نقول 10 ثوان. يعتمد هذا الوقت على العديد من العوامل، مثل حجم المكثف.
الآن بالنسبة للنقطة الحرجة:
نرى أن الجهد يظل ثابتًا تقريبًا خلال المرحلة الأخيرة. هذه هي مرحلة الجهد الثابت (CV). عندما يظل الجهد ثابتًا تقريبًا، يكون من «الصعب» تخزين المزيد من الإلكترونات. لذلك تتباطأ عملية الشحن على الفور.
تتشابه البطاريات والمكثفات حيث يمكن لكليهما تخزين الطاقة وإطلاقها. ومع ذلك، يمكن للبطاريات الاحتفاظ بالطاقة عند فصلها. هذا يجعل تطبيقاتهم المحتملة مختلفة.
السبب الوحيد لمقارنة البطاريات والمكثفات هو أن كلاهما يشتركان في خاصية مرحلة السيرة الذاتية.
على عكس المكثفات، تخزن البطاريات الطاقة في شكل كيميائي. تحتوي الوحدة الكيميائية، التي تسمى الخلية، على ثلاثة أجزاء رئيسية؛ طرف موجب يسمى الكاثود، وطرف سالب يسمى الأنود، والإلكتروليت.
يوجد هذا الأنود والكاثود أيضًا في المكثفات ولهما وظائف مماثلة. وبالتالي، نرى تأثيرًا مشابهًا. مع اقتراب نهاية عملية الشحن، يظل الجهد في البطارية ثابتًا تقريبًا. يقلل هذا الجهد الثابت من سرعة الشحن (مرحلة CV). يتم شحن البطارية بشكل أبطأ كثيرًا في النهاية مما كانت عليه في البداية.
(ملاحظة مهمة: تحتاج بطاريات السيارات الكهربائية دائمًا إلى طاقة DC.)
حسنًا، أولاً وقبل كل شيء، من الضروري معرفة أنه فقط لأن أول 80٪ من SoC استغرق 30 دقيقة فقط، فهذا لا يعني أنه يمكنك المغادرة مع 100٪ SoC في 7 دقائق أخرى. بالتأكيد سيستغرق الأمر وقتًا أطول.
بالنسبة للسائقين، من المهم التخطيط لهذا الوقت أثناء الرحلات الطويلة أو حتى التفكير في عدم فرض رسوم بنسبة 100٪ دفعة واحدة. بدلاً من ذلك، خطط لنقطة توقف ثانية عندما تكون البطارية أقل من 50٪.
إذا كنت تقوم بتشغيل مركبات متعددة، مثل مركبات الأسطول، عليك أن تولي مزيدًا من الاهتمام لهذا الأمر لأنه ينطوي على آثار أكثر أهمية عند شحن مركبات متعددة.
فيما يلي مثال بسيط: لن يقوم شاحن 100 كيلو واط بشحن بطارية السيارة بقدرة 100 كيلووات في الساعة في ساعة واحدة. من المرجح أن يستغرق الأمر 1.5 ساعة. لقد شرحنا كيفية التعامل مع شحن مركبات الأسطول الكهربائي في مقال سابق.
بمجرد فهم كيفية عمل مرحلة السيرة الذاتية، يمكنك استخدامها لصالحك.
فيما يلي ثلاث طرق للتأكد من أنك تستفيد منها:
اختبرت بعض الشركات المصنعة تأثير مرحلة السيرة الذاتية أكثر من غيرها. قام العديد منهم بتحسين خلايا البطارية الخاصة بهم لتقليل تأثيرات مرحلة السيرة الذاتية أو قاموا ببساطة بتزويد السيارة بمزيد من البطاريات دون إخبارك. لماذا يهم ذلك؟ إذا كانت سيارتك تحتوي على 100 كيلووات في الساعة في مواصفاتها، ولكن حزمة البطارية تبلغ 120 كيلووات في الساعة، فلن تشعر أبدًا بمرحلة السيرة الذاتية. خلايا البطارية الخاصة بك ببساطة لا يتم شحنها بنسبة 100٪. هذه طريقة باهظة الثمن ولكنها تعمل بشكل جيد.
الآن بعد أن عرفت أ شاحن DC سريع لن يتم شحنها أبدًا بكامل طاقتها أثناء عملية الشحن بأكملها، يمكنك التخطيط وفقًا لذلك. يمكنك تثبيت المزيد من محطات الشحن حيث من المحتمل أن تحجب المركبات أجهزة الشحن أثناء مرحلة السيرة الذاتية. بالإضافة إلى ذلك، إذا كنت تستخدم برنامج الشحن الذكي للسيارات الكهربائية، يمكنك إدارة الطاقة بين نقاط الشحن بفعالية والاستفادة منها.
نظرًا لأن معظم بطاريات EV مصممة للشحن البطيء والسريع، فمن المحتمل أن تلاحظ مرحلة CV بشكل أقل بكثير عند الشحن ببطء. لماذا؟ كلما قمت بتقليل الطاقة، ستزداد مدة الشحن من البداية إلى النهاية، وستظل لديك مرحلة السيرة الذاتية، ولكنها عادةً ما تكون أقصر كثيرًا. ميزة أخرى هي ذلك أجهزة شحن التيار المتردد البطيئة بأسعار معقولة، بحيث يمكنك تثبيت المزيد في نفس الموقع.
عند شحن بطاريات السيارة الكهربائية إلى السعة الإجمالية، تكون نسبة 20٪ الأخيرة أو نحو ذلك أبطأ بكثير من أول 80٪ بسبب مرحلة الجهد الثابت (CV).
يمكن أن يسبب هذا مشاكل، خاصة للسائقين أو مديري الأساطيل.
للتغلب على مشكلة مرحلة السيرة الذاتية، يمكنك الجمع بين محطات الشحن مع برنامج الشحن الذكي لمراقبة نقاط الشحن المختلفة والتحكم فيها.
اقرأ المزيد عن EV و CPO هنا: 3 تحديات رئيسية للشحن المُدار للسيارات الكهربائية وكيفية حلها
Ampcontrol هو برنامج قائم على السحابة يتصل بسلاسة بشبكات الشحن والمركبات وأنظمة الأسطول وأنظمة البرامج الأخرى. لا حاجة إلى أجهزة، فقط تكامل لمرة واحدة.