يتوافق شاحن المركبات الكهربائية من النوع 2 مع المعيار المعترف به دوليًّا IEC 62196-2 الذي يحدد ترتيب موصله المكوَّن من سبعة أطراف (دبابيس) ومتطلبات السلامة الوظيفية. ويتيح تصميمه استخدام التغذية التيارية المتناوبة أحادية الطور (٢٣٠ فولت) وثلاثية الأطوار (٤٠٠ فولت) — ما يجعله قابلاً للتكيف مع البنية التحتية السكنية والتجارية والعامة.
تشمل الأطراف الرئيسية:
تُستخدم تركيبات نوع 2 أحادية الطور، التي توجد في الغالب في البيئات السكنية، لتوفير ما يقارب ٧,٤ كيلوواط عند التشغيل عند تيار ٣٢ أمبير. وفي المقابل، فإن أنظمة الطور الثلاثي، التي نراها بشكل أكثر شيوعًا في المساحات التجارية أو مباني الشقق، عادةً ما تتعامل مع قدرة تتراوح بين ١١ كيلوواط عند تيار ١٦ أمبير وصولًا إلى ٢٢ كيلوواط عند تيار ٣٢ أمبير. وعلى الرغم من إمكانية تحقيق مستويات تيار أعلى مثل ٦٣ أمبير من الناحية التقنية، فإن هذه المستويات لا تلقى انتشارًا واسعًا في الواقع العملي؛ وذلك لأن معظم وحدات الشحن الداخلية في السيارات غير قادرة على التعامل مع تلك القدرة، كما أن الدوائر الكهربائية ببساطة لم تُصمَّم لتحمل مثل هذه الأحمال. وما يميز أنظمة الطور الثلاثي هو ميزتها في الكفاءة. فعند توزيع التيار الكهربائي عبر عدة أطوار بدلًا من طور واحد، تبقى الموصلات أبرد أيضًا. وأظهرت بعض الاختبارات أن هذه الطريقة تقلل من تراكم الحرارة بنسبة تقارب ٤٠٪ مقارنةً بما يحدث في وصلات الطور الواحد القياسية.
واجهة تيار متناوب فقط تيار متناوب فقط مع عدم وجود ترتيبات لمسارات التيار المستمر عالي الجهد. وتم تصميم معماريته عمداً ليتجاهل الدبابيس ذات القطر الكبير والمُبرَّدة سائليًا، واللازمة للشحن المباشر للبطارية— وهي ميزاتٌ موجودة في معايير الشحن السريع بالتيار المستمر مثل CCS أو CHAdeMO.
يختلف شحن النوع 2 لأنّه يعتمد على ما يُسمى «الشاحن المدمج» أو OBC الموجود داخل المركبة نفسها. ويقوم هذا المكوّن باستقبال التيار المتناوب من الشبكة الكهربائية وتحويله إلى تيار مباشر مطلوبٍ لحزمة البطاريات. لكن هناك عقبةً هنا: فحتى عند توصيل المركبة بمصدر طاقة ثلاثي الطور قوي، لا تستطيع معظم أنظمة الشحن من النوع 2 تمرير أكثر من نحو ٢٢ كيلوواط من القدرة. وبفحص تصميم الكابل الفعلي نكتشف قيدًا آخر: فقد صُمّمت الأسلاك النحاسية المستخدمة في هذه الكابلات أساسًا لتحمل خصائص الحرارة الناتجة عن التيار المتناوب، وليس لتحمل تيارات التيار المباشر العالية جدًّا (فوق ١٠٠ أمبير) بشكل مستمر. ولأداء هذه المهمة الثقيلة، سيتطلّب الأمر أنظمة تبريد خاصة وطبقات عزل أثخن بكثير، وهي أمور غير مشمولة في مواصفات IEC 62196-2 القياسية التي تنظم هذه الكابلات.
نتيجةً لذلك، يقع شحن النوع 2 تمامًا ضمن الشحن التيار المتناوب من المستوى ٢ ، مُحسّن للشحن أثناء الليل أو في مكان العمل أو عند الوجهة، وليس للشحن السريع. وعلى عكس أنظمة المستوى 3 (الشحن السريع بتيار مستمر) التي تتخطى وحدة الشحن المركبة بالكامل لتزويد البطارية مباشرةً بقدرة تتراوح بين 50–350 كيلوواط، يُركّز نوع 2 على التوافق البيني والسلامة والتكامل الاقتصادي مع البنية التحتية الحالية للتيار المتردد.
يتبع مخرج الطاقة لشواحن النوع 2 الصيغة الكهربائية الأساسية: الفولت × الأمبير = الواط مع جهد أوروبا الموحّد — 230 فولت (أحادي الطور) و400 فولت (ثلاثي الطور) — يصبح التيار هو العامل الأساسي الذي يحدد معدل الشحن:
في الواقع، يعتمد التوصيل الفعلي للطاقة على ثلاثة عوامل مترابطة:
على سبيل المثال، وعلى الرغم من وجود وحدة ثلاثية الطور من النوع 2 بسعة ٦٣ أمبير في بعض المواصفات الصناعية، فإن أي مركبة كهربائية استهلاكية حالية لا تدعمها. والحد الأقصى الفعلي يظل 22 كيلوواط ، بما يتماشى مع أقوى شواحن على متن المركبة المتوفرة في طرازات مثل كيا EV6 وهيونداي أيونيك ٥ وبولستار ٢.
قد تبدو تصنيفات القدرة الكهربائية للمنفذ من النوع ٢ واعدةً على الورق من حيث المدى الإضافي، لكن ما يحدث فعليًّا في مجال إمداد الطاقة يختلف اختلافًا كبيرًا في الواقع العملي. فتلعب نظام إدارة بطارية السيارة هنا دورًا محوريًّا، حيث يقوم باستمرار بضبط سرعة الشحن لحماية البطارية على المدى الطويل. ونتيجةً لذلك، فإن الأرقام التقريبية الجذابة التي نراها بالنسبة للإخراج بالكيلوواط لا تعني دائمًا نفس الكمية بالضبط من الكيلومترات الإضافية المكتسبة كل ساعة. كما أن الظروف الواقعية تؤثر تأثيرًا كبيرًا، ويجد السائقون غالبًا أن تجربتهم الفعلية تقع في مكانٍ ما بين التقديرات المتفائلة والواقع.
تشمل العوامل المؤثرة الحرجة ما يلي:
إذًا، ما الذي يحدث مع شاحن بقوة 22 كيلوواط من نوع Type 2؟ حسنًا، يمكنه توفير حوالي 35 كم لكل ساعة من سرعة الشحن لسيارة كهربائية متوسطة الحجم في ظروف معملية مثالية. لكن الواقع يروي قصة مختلفة. خلال أشهر الشتاء أو عند محاولة شحن النسبة الأخيرة بعد أن تكون البطارية قد وصلت بالفعل إلى 80٪، غالبًا ما تنخفض السرعات لتتراوح بين 10 و15 كم في الساعة بدلاً من ذلك. عادةً ما تذكر مواصفات الشركة المصنعة شيئًا مثل "حتى" X كم/س لأن هذه الأرقام تمثل الأداء الأقصى الممكن، وليس ما يختبره معظم الناس يوميًا. هذا يفسر لماذا تعمل هذه الشواحن بشكل أفضل في الحالات التي لا يكون فيها التوقيت أمرًا حرجًا ويتوفر الكثير من المرونة. فهي ببساطة ليست خيارات جيدة عندما يحتاج شخص ما إلى دفعة سريعة في اللحظة الراهنة.
تتمثل معايير الصناعة الرئيسية لشحن المركبات الكهربائية في معيار SAE J1772 في أمريكا الشمالية ومعيار IEC 62196 في أوروبا. ووفقًا لهذه المواصفات، فإن الشحن من المستوى الثالث هو ما يُسمّيه الجميع عمومًا «الشحن السريع بالتيار المستمر» أو «DCFC» اختصارًا. ويحتاج هذا النوع إلى محطات شحن خاصة عالية القدرة يمكنها توصيل طاقة تتراوح بين ٥٠ و٣٥٠ كيلوواط من التيار المستمر. وما يميّزه عن غيره من طرق الشحن أنه يتخطى مباشرةً وحدة الشحن المدمجة في السيارة، ويُرسل الكهرباء مباشرةً إلى البطارية نفسها. والنتيجة؟ يمكن لمعظم المركبات أن تصل إلى شحن نسبته نحو ٨٠٪ خلال ٢٠–٤٠ دقيقة فقط، وهي نتيجة مذهلة مقارنةً بالطرق الأبطأ الأخرى.
على النقيض من ذلك، يُصنَّف نوع ٢ عالميًّا على أنه شحن تيار متناوب (AC) من المستوى الثاني ، ويعمل بالتيار المتناوب المستمد من الشبكة الكهربائية (٢٣٠/٤٠٠ فولت). ويعود الاعتماد على المحول الداخلي في المركبة إلى حدود فيزيائية وتنظيمية صارمة:
الفرق هنا يتجاوز بكثير مجرد الاختلاف في المصطلحات. فنحن نتحدث عن اختلافات مادية فعلية في المعدات، وكيفية اتصالها بشبكة الكهرباء، والتدابير الأمنية المُطبَّقة، والمواقف التي يناسب كل نوعٍ منها. وتوفِّر محطات شحن النوع ٢ طاقة تيار متناوب (AC) موثوقة، ويمكن التوسع في قدرتها بسهولة لتلبية الاحتياجات اليومية. ويستخدمها الأشخاص عادةً عندما يملكون وقتًا فائضًا، مثل الشحن المنزلي أثناء الليل، أو خلال استراحة الغداء في مكان العمل، أو حتى أثناء إنجاز المهام اليومية في المركز التجاري. ولم تُصمَّم هذه الوحدات لمنافسة شواحن التيار المستمر عالية السرعة (DC fast chargers) من حيث السرعة. فالغرض الأساسي منها مختلف تمامًا، ويتمحور حول الراحة والسهولة بدلًا من تحقيق أوقات دوران سريعة في الحالات الطارئة.
ما الفرق بين الشحن من النوع 2 والشحن السريع المباشر (DC)؟ يستفيد النوع 2 من الطاقة التيار المتردد (AC) ويكون عمومًا أبطأ مقارنةً بالشحن السريع المباشر (DC)، الذي يزوّد البطارية مباشرةً بتيار مستمر عالي الجهد للشحن السريع.
هل يمكن استخدام شواحن النوع 2 للشحن السريع؟ لا، تُصنف شواحن النوع 2 على أنها شحن تيار متردد من المستوى 2، وهي مُحسّنة لجلسات الشحن الأطول مثل الشحن طوال الليل أو الشحن في مكان العمل، وليس للشحن السريع الفوري.
كيف يؤثر الشاحن الموجود على متن المركبة في شحن النوع 2؟ يقوم الشاحن الموجود على متن المركبة بتحويل التيار المتردد من شواحن النوع 2 إلى تيار مستمر (DC) من أجل البطارية، مما يؤثر على إجمالي قدرة الشحن وسرعة الأداء.
EN
