شاحن السيارة الكهربائية الذي يعمل بالطاقة الشمسية: حجم اللوحة، وتخزين البطارية، واختيار الشاحن

تبدو السيارة الكهربائية بقدرة 60 كيلووات في الساعة المتوقفة بجوار مصفوفة على السطح بقدرة 6 كيلووات وكأنها الاقتران المثالي. من الناحية العملية، لا يزال معظم المالكين يقومون بالشحن من الشبكة في المساء لأن حجم صندوق الحائط يتناسب مع حجم السيارة، وليس النظام الشمسي. شاحن سيارة كهربائي يعمل بالطاقة الشمسية هو قرار النظام، وليس شراء الأجهزة : يجب أن تتطابق اللوحات وبطارية التخزين وقوة الشحن. المنطق بسيط بما فيه الكفاية للتحقق من خلال بعض الحسابات قبل أن تنفق المال، وهذه المقالة تستعرض هذه الحسابات بالضبط.

ما هو شاحن EV الذي يعمل بالطاقة الشمسية في الواقع؟

شاحن السيارة الكهربائية الذي يعمل بالطاقة الشمسية ليس جهازًا واحدًا. إنها عبارة عن سلسلة من المعدات: الألواح الكهروضوئية تولد الكهرباء بالتيار المستمر، ويحولها العاكس الشمسي إلى تيار متردد منزلي، وتقوم بطارية منزلية بتخزين الطاقة الفائضة، وتقوم كومة شحن المركبات الكهربائية بتوصيل هذه الطاقة إلى السيارة عند الحاجة. الوحدة المثبتة على الحائط هي من الناحية الفنية EVSE (معدات إمداد السيارة الكهربائية) وليست شاحنًا، لأن تحويل التيار المتردد إلى التيار المستمر يحدث داخل الشاحن الموجود على متن السيارة. هذا التمييز مهم عند مقارنة المنتجات: مواصفات كومة الشحن هي الجزء الأقل إثارة للاهتمام في النظام.

توجد أجهزة شحن شمسية محمولة، لكنها تحل مشكلة مختلفة. تنتج اللوحة القابلة للطي بقدرة 200 واط ما يقرب من 1 كيلووات في الساعة في يوم صافٍ، وهو ما يعادل حوالي 5 كيلومترات من القيادة لسيارة كهربائية متوسطة. الطريقة العملية الوحيدة لتشغيل السيارة بالطاقة الشمسية هي مجموعة ثابتة مدمجة مع صندوق حائط، لذا يركز باقي هذا الدليل على هذا التكوين.

تمنحك المعمارتان الأوليان التحكم المباشر في حصة الطاقة الشمسية في الشحن. والثالث شائع في أسواق القياس الصافي ولكنه لا يغذي السيارة فعليًا من اللوحات في الوقت الفعلي.

تغيير حجم اللوحات والتخزين ومعدل الشحن لنفس الهدف

ابدأ بما تستهلكه السيارة وليس بالشاحن. تستخدم السيارة الكهربائية النموذجية ما يقرب من 15 إلى 20 كيلووات في الساعة لكل 100 كيلومتر. هذا الرقم الوحيد هو الذي يقود كل القرارات الأخرى في النظام.

• لمسافة 15000 كم سنوياً بمعدل 18 كيلووات ساعة لكل 100 كم، تحتاج السيارة إلى حوالي 2700 كيلووات ساعة سنوياً.
• في وسط وشمال أوروبا، ينتج كيلو واط واحد من الطاقة الكهروضوئية ما يقرب من 900 إلى 1100 كيلو واط ساعة سنويًا، لذا فإن حوالي 3 كيلو واط من الألواح تغطي الاستهلاك السنوي للسيارة بالكامل.
• إذا كان المنزل يحتوي بالفعل على الطاقة الشمسية، فإن السؤال المتبقي هو ما مقدار هذا الإنتاج الذي يتزامن مع الساعات التي يتم فيها توصيل السيارة بالكهرباء.

تؤدي خسائر الشحن إلى تعقيد هذه العملية الحسابية قليلاً. تفقد جلسة شحن التيار المتردد النموذجية ما بين 5 إلى 10 بالمائة من الطاقة أثناء التحويل وتسخين الكابل، وبالتالي فإن الرقم السنوي البالغ 2700 كيلووات في الساعة يترجم إلى ما يقرب من 2900 إلى 3000 كيلووات في الساعة مستمدة من النظام الشمسي أو الشبكة. ولذلك يجب أن يتضمن حجم اللوحة هامشًا صغيرًا يبلغ حوالي 10 بالمائة.

مقدار البطارية التي تحتاجها بالفعل

التخزين يغير الحساب. تغطي البطارية القابلة للاستخدام بقدرة 10 كيلووات في الساعة ما يقرب من 50 إلى 70 كيلومترًا من الشحن المسائي، وهو ما يكفي لمعظم التنقلات اليومية. بدون تخزين، يمكن لصندوق الحائط أن يستخدم فقط فائض الطاقة الشمسية الموجود في لحظة الشحن بالضبط، لذلك من المؤكد أن السيارة الموصولة بالكهرباء في الساعة 18:00 ستسحب طاقة الشبكة حتى بعد يوم مشمس.

للحصول على حزمة سكنية كاملة، نظام مثل مجموعة كهروضوئية بقدرة 8 كيلووات مع تخزين بقدرة 10 كيلووات في الساعة يغطي كلاً من التوليد والمخزن المؤقت الذي يتطلبه إعداد شحن السيارة الكهربائية. تقوم المجموعة أيضًا بتغذية أحمال المنزل، لذلك يسحب الشاحن من الفائض المشترك بدلاً من الحاجة إلى مجموعة مخصصة خاصة به.

مجموعة الطاقة الكهروضوئية بقدرة 8 كيلو وات مع موردي تخزين بقدرة 10 كيلو وات في الساعة، الشركة - Uni Z International Uni Z International B.V. هي مجموعة من الألواح الكهروضوئية بقدرة 8 كيلو وات في الصين مع موردي ومصنع تخزين بقدرة 10 كيلو وات في الساعة، ويتم تصنيع المجموعة الكهروضوئية بقدرة 8 كيلو وات مع وحدة تخزين... عرض المنتج →

مطابقة الشاحن لقدرة التوليد

يجب أن تتوافق قوة الشاحن مع المصفوفة والبطارية، وليس الحد الأقصى لمعدل قبول السيارة. يحتاج الشاحن بقدرة 7.3 كيلووات إلى النظام للحفاظ على خرج ثابت قدره 7.3 كيلووات. تستنزف مجموعة بقدرة 5 كيلو واط مع بطارية بقدرة 10 كيلو واط في الساعة المخزن المؤقت الخاص بها خلال 80 دقيقة تقريبًا بهذا المعدل قبل أن تتولى طاقة الشبكة. وهذا أمر مقبول إذا قمت بالشحن خلال ذروة الطاقة الشمسية في منتصف النهار؛ يصبح عيبًا في التصميم إذا كنت تتوقع أن يعمل صندوق الحائط بالمعدل الكامل من مجموعة صغيرة.

للحصول على إرشادات مفصلة مع أمثلة عملية لمختلف أحجام السيارات والأميال السنوية، راجع دليلنا كم عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لشحن السيارة الكهربائية .

اختيار شاحن السيارة الكهربائية: مستويات طاقة التيار المتردد وخيارات الموصل

تستخدم تركيبات الطاقة الشمسية المنزلية أكوام شحن التيار المتردد، وليس أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر. الخيارات العملية هي 7.3 كيلوواط على اتصال أحادي الطور و11 كيلوواط أو 22 كيلوواط على اتصال ثلاثي الطور. أكوام التيار المستمر من 30 كيلو واط فما فوق تنتمي إلى المحطات العامة والمستودعات التجارية؛ يؤدي توصيل أحد الأسلاك إلى المنزل إلى زيادة خسائر التحويل والتكلفة ونادرًا ما يجعل شحن السيارة أسرع لأن الشاحن الموجود على متن الطائرة يحدد الحد على أي حال.

في شحن التيار المتردد، يكون التمييز بين القابس والمقبس أكثر أهمية مما يتوقعه معظم المشترين. يحتفظ إصدار القابس بكابل مربوط متصل بالكومة، بحيث يقوم السائق بتوصيل طرف واحد فقط بالسيارة. يتطلب إصدار المقبس من السائق أن يحمل الكابل الخاص به، وهو ما يناسب الأسر التي لديها سيارتين باستخدام معايير موصل مختلفة.

بالنسبة لأسرة نموذجية ذات سيارة واحدة، فإن شاحن سيارة كهربائية منزلي بقدرة 7.3 كيلو واط مع قابس شحن يغطي الغالبية العظمى من سيناريوهات الليل ومنتصف النهار ويعمل على معظم الاتصالات الحالية أحادية الطور. إذا كان المنزل يحتوي بالفعل على إمداد ثلاثي المراحل وكانت مجموعة الطاقة الشمسية تصدر الفائض بانتظام خلال النهار، فإن شاحن سيارة كهربائية بقدرة 11 كيلو واط مع قابس من النوع 2 يقصر وقت الشحن بمقدار الثلث ويستفيد بشكل كامل من ذروة ضوء النهار.

11KW EV CHARGER A011KP1-E-2 CHARGING PLUG الموردون، الشركة - Uni Z Internation Uni Z International B.V. هو مورد ومصنع EV 11KW EV A011KP1-E-2 CHARGING PLUG في الصين، 11KW EV CHARGER  مناسب للاستخدام في... عرض المنتج →

7.3KW EV CHARGER A7300P1-E CHARGING PLUG الموردون، الشركة - Uni Z Internationa Uni Z International B.V. هي الصين 7.3KW EV CHARGER A7300P1-E CHARGING PLUG الموردين والمصنع، مع التوصيل والشحن، ما عليك سوى توصيلك... عرض المنتج →

بالنسبة لأسرة مكونة من سيارتين، فإن كومة الإنتاج المزدوج بقدرة 22 كيلووات تتجنب تكلفة صندوق الحائط الثاني، ولكن فقط إذا كان الاتصال ثلاثي الطور والمصفوفة يمكن أن يغذيها بالفعل. وإلا فإنك تشتري سعة شحن لا يستطيع النظام الشمسي توفيرها. تم شرح المفاضلات الفنية بين شحن التيار المتردد الأبطأ وشحن التيار المستمر الأسرع في مقارنتنا لـ شحن التيار المتردد مقابل التيار المستمر ، وهو أمر يستحق القراءة قبل أن تقرر بين أنواع الأكوام.

فحوصات عملية قبل التثبيت

تعود معظم مشكلات التثبيت إلى ثلاث نقاط يمكن التحقق منها:

1. التحقق من العرض الوارد للمبنى. يتطلب الشحن بقدرة 11 كيلووات و22 كيلووات اتصالاً ثلاثي الطور؛ يعد الشاحن أحادي الطور بقدرة 7.3 كيلو واط هو الخيار الآمن للمنازل القديمة.
2. تحقق من الحد الأقصى لشاحن السيارة. تقبل العديد من المركبات الكهربائية 7.3 كيلووات أو 11 كيلووات فقط من التيار المتردد، لذا فإن كومة 22 كيلووات لا تزال تشحنها عند الحد الداخلي الأدنى.
3. التحقق من إدارة الفائض. يجب أن تكون كومة الشحن قادرة على زيادة الطاقة وفقًا للفائض الشمسي، وإلا سيتم استنزاف بطارية المنزل قبل الذروة المسائية.

توافق الموصل يستحق الاهتمام قبل الطلب. تستخدم معظم السيارات الكهربائية الأوروبية النوع 2 للشحن بالتيار المتردد، لكن ترتيب الكابل وموضع منفذ الشحن في السيارة يمكن أن يغير إصدار الكومة الذي يناسبه بشكل أفضل. تحقق من موقع المنفذ مقابل الموضع المقترح للكومة قبل التركيب، خاصة في المرائب الضيقة أو أماكن وقوف السيارات المشتركة.

تصنيف الضميمة هو الاعتبار العملي التالي. يمكن تركيب كومة شحن بتصنيف IP65 أو أعلى في الخارج بجوار مكان وقوف السيارات، مما يتجنب مرور الكابلات الطويلة عبر المنزل. التثبيت الداخلي يحافظ على الوحدة بعيدًا عن الطقس ولكنه يضيف تكلفة الأسلاك إذا كانت منطقة وقوف السيارات بعيدة عن اللوحة الكهربائية.

نادراً ما تكون التركيبات الحقيقية نظيفة مثل مخطط الأسلاك. قمنا بتوثيق واحدة مكتملة حالة تركيب كومة شحن EV يوضح كيفية دمج المعدات والتوصيل الكهربائي وظروف الموقع المادية معًا في الممارسة العملية.

الاستنتاج ثابت في كل مشروع: شراء شاحن سيارة كهربائي يعمل بالطاقة الشمسية لا يتعلق بصندوق الحائط. يتعلق الأمر بما إذا كان حجم المصفوفة وبطارية التخزين ونقطة الشحن يتناسب مع نفس المسافة السنوية ونفس الجدول اليومي. إذا كان الأمر كذلك، فحتى كومة متواضعة بقدرة 7.3 كيلووات توفر مسافة حقيقية مدفوعة بأشعة الشمس. إذا لم يكونوا كذلك، لا يمكن لأي شاحن، مهما كان قويا، أن يغير المكان الذي تأتي منه الإلكترونات .