مع تزايد الوعي البيئي العالمي وتقدم التكنولوجيا ، أصبحت المركبات الكهربائية (EVs) منتشرة بشكل متزايد في الحياة اليومية.تتطلب المركبات الكهربائية النظر بعناية في طريقة تجديد الطاقةبينما يتمتعون بالراحة والفوائد البيئية وتوفير التكاليف للسيارات الكهربائية، يجب على أصحابها معالجة السؤال الحاسم: كيفية شحن الكهرباء بكفاءة وملاءمة؟
هذا المبدأ ليس تعسفيًا بل هو نهج علمي مبني على مبادئ الكهروكيميائية واستراتيجيات إدارة البطارية وتجربة المستخدملتحسين كفاءة الشحن ومدة عمر البطارية، من المستحسن عموماً شحن السيارات الكهربائية إلى 80٪ من طاقتها في معظم سيناريوهات الاستخدام اليومي.
عندما تتجاوز بطارية سيارة كهربائية 80٪ من الشحن ، تنخفض سرعة الشحن بشكل كبير. هذه الظاهرة العالمية تنبع من آلية الشحن الداخلية للبطارية:
تأثير الازدحام:يشمل الشحن أيونات الليثيوم التي تتحرك من الإلكترود الإيجابي إلى الإلكترود السلبي. عند شحنات أقل ، تحتوي مواد الإلكترود السلبي على مساحة واسعة لتضمين الأيونات. بعد 80٪ ، يمكن أن تكون المواد المستخدمة في شحنات الليثيوم غير قابلة للتشغيل.أماكن متبقية تصبح نادرة، تبطئ العملية.
قيود الجهد:أنظمة إدارة البطارية (BMS) تقلل عمداً من فولتش الشحن والتيار بالقرب من كامل طاقتها لمنع التلف ، مما يؤدي إلى تباطؤ الشحن.
الشحن المستمر إلى 100٪ يسرع شيخوخة البطارية من خلال:
تفاعلات كيميائية مكثفة:حالة الشحنة الكاملة تزيد من إجهاد مادة الإلكترود.
تراكم الحرارة:حالات الشحن العالية لفترة طويلة ترفع درجات الحرارة، وتتدهور مواد البطارية.
تظهر السيارات الكهربائية الحديثة ذات الشحن السريع اختلافات كبيرة في أوقات الشحن. على سبيل المثال ، يمكن لشحن Hyundai IONIQ 5 Long Range من 10٪ إلى 80٪ في 18 دقيقة فقط عبر الشحن السريع DC ،في حين أن الـ 20% الأخيرة تحتاج إلى ضعف ذلك الوقت تقريباً.
ترتبط سرعة الشحن بالعكس إلى حالة الشحن (SOC). هذه العلاقة غير الخطيّة تخلق منحنى شحن يبدأ حادًا (الشحن السريع عند SOC المنخفض) ويتسطح بشكل كبير فوق 80٪.
بالنسبة للسفر لمسافات طويلة، فإن قاعدة 80٪ توفر مزايا توفير الوقت:
كفاءة الوقت:الشحن إلى 80٪ والاستمرار غالباً ما يكون أسرع من انتظار الشحن الكامل. وغالباً ما يسمح الوقت الموفد بالوصول إلى محطة الشحن التالية بشكل أسرع.
التخطيط الاستراتيجي:مقارنة طريقتين لشحن لرحلة 600 كم تظهر أن طريقة 80٪ يمكن أن توفر 110 دقيقة في وقت الشحن الإجمالي.
بعض الحالات تستحق رسوم كاملة:
المسافات الممتدة بين الشاحنات
ظروف الطقس الباردة(والذي يقلل من النطاق)
السحب الثقيل(زيادة الطلب على الطاقة)
معظم الشركات المصنعة للسيارات الكهربائية تتضمن ميزات لحد الشحن تسمح للمستخدمين بتعيين مستويات الشحن القصوى (عادة 80-90٪). وهذا يمنع حالات الشحن الكامل الممتدة أثناء الشحن بين عشية وضحاها.
تجنب الشحنات الكاملة المستمرة
منع التفريغ العميق(أقل من 20٪)
دورات التفريغ/الشحن الشهرية الكاملةالمساعدة في معايرة مؤشرات البطارية
التطورات الناشئة تعد بتحسين تجارب الشحن:
شاحنات طاقة أعلى:إمكانية الشحن لمدة 10 دقائق إضافة مئات الكيلومترات
الشحن اللاسلكي:الراحة بدون اتصال للمساحات العامة
أنظمة الشحن الذكية:شحن محسّن بالذكاء الاصطناعي بناءً على أنماط الاستخدام وحملات الشبكة
مع نمو اعتماد السيارات الكهربائية، فإن فهم مبادئ تحسين الشحن مثل قاعدة 80٪ سيصبح قيمًا بشكل متزايد لكل من أداء المركبات وأهداف النقل المستدام.
