"كم يستغرق الشحن؟" من أكثر الأسئلة شيوعًا عن السيارات الكهربائية، والإجابة الصادقة: "يعتمد ذلك". يعتمد على الشاحن والسيارة ومستوى امتلاء البطارية وحتى الطقس. ولحسن الحظ يقرّبك حساب بسيط من النتيجة، وتشرح العوامل المقيّدة الباقي.
يقدم هذا الدليل الصيغة وجداول عملية لبطاريات وشواحن نموذجية وأسباب اختلاف الجلسات الحقيقية عن النظرية.
- زمن الشحن ≈ الطاقة المطلوبة (kWh) ÷ القدرة الفعلية للشحن (kW).
- في شحن AC كثيرًا ما يحدّ الشاحن المدمج في السيارة القدرة عند 7.4 أو 11 كيلوواط مهما كانت قدرة الشاحن الجداري.
- في شحن DC يستغرق الشحن من 10% إلى 80% عادة 20–40 دقيقة على شاحن 150 كيلوواط حسب السيارة.
- يتباطأ الشحن فوق نحو 80%، والتوقف عند 80% يوفر وقتًا كبيرًا في الشحن السريع.
الصيغة الأساسية
زمن الشحن (ساعات) ≈ الطاقة المطلوبة (kWh) ÷ القدرة الفعلية (kW)
الطاقة المطلوبة هي سعة البطارية مضروبة في النسبة التي تريد إضافتها، مع نحو 5–10% للفاقد في شحن AC. والقدرة الفعلية هي الأدنى بين ثلاثة حدود: قدرة الشاحن، والحد الأقصى للسيارة في هذا النوع من الشحن، وأي حد تفرضه إدارة الأحمال في الموقع. وإذا كانت الوحدات غير واضحة فمقالنا عن الفرق بين kW وkWh يشرحها.
أزمنة الشحن بالتيار المتردد
في شحن AC يتم التحويل إلى تيار مستمر في الشاحن المدمج بالسيارة، وهو يتحمل عادة 7.4 كيلوواط (أحادي الطور) أو 11 كيلوواط (ثلاثي الطور)، و22 كيلوواط في بعض الطرازات.
| الطاقة المراد إضافتها | 3.7 كيلوواط | 7.4 كيلوواط | 11 كيلوواط | 22 كيلوواط* |
|---|---|---|---|---|
| 20 كيلوواط ساعة (نحو 120 كم) | ~6 ساعات | ~3 ساعات | ~ساعتان | ~ساعة |
| 40 كيلوواط ساعة | ~12 ساعة | ~6 ساعات | ~4 ساعات | ~ساعتان |
| 60 كيلوواط ساعة | ~18 ساعة | ~9 ساعات | ~6 ساعات | ~3 ساعات |
*فقط للسيارات ذات الشاحن المدمج بقدرة 22 كيلوواط، أما غيرها فتشحن بحدها الأقصى، وهو غالبًا 11 كيلوواط.
يشرح دليلنا الشحن أحادي الطور أم ثلاثي الطور إمكانية استخدام السيارة للتيار ثلاثي الطور واختلاف ذلك بين الدول، وتساعدك مقارنتنا بين الشاحن الجداري 11 و22 كيلوواط على الاختيار.
أزمنة الشحن السريع بالتيار المستمر
في شحن DC تعتمد القدرة على بطارية السيارة وطريقة إدارة المصنّع لمنحنى الشحن، ويعرض الجدول أزمنة نموذجية للشحن من 10% إلى 80%.
| البطارية (السعة القابلة للاستخدام) | شاحن 50 كيلوواط | شاحن 150 كيلوواط | شاحن 300 كيلوواط |
|---|---|---|---|
| 40 كيلوواط ساعة | ~35–45 دقيقة | ~25–35 دقيقة (محدود بالسيارة) | ~25–35 دقيقة (محدود بالسيارة) |
| 60 كيلوواط ساعة | ~50–60 دقيقة | ~25–35 دقيقة | ~20–30 دقيقة |
| 80 كيلوواط ساعة | ~65–80 دقيقة | ~30–40 دقيقة | ~20–30 دقيقة |
هذه نطاقات نموذجية، فبعض السيارات بمعمارية 800 فولت تشحن أسرع بكثير على الشواحن عالية القدرة، بينما لا تتجاوز ذروة بعضها 150 كيلوواط بفارق كبير. والشاحن الأقوى لا يفيد إلا إذا استطاعت السيارة قبول القدرة.
لماذا تختلف أزمنة الشحن الفعلية؟
- نسبة الشحن: تنخفض القدرة كلما امتلأت البطارية، خاصة فوق 80%، ويشرح مقالنا عن منحنى الشحن السبب.
- الحرارة: البطاريات الباردة تقبل قدرة أقل، والتكييف المسبق للبطارية أثناء القيادة نحو الشاحن السريع يساعد، كما تؤثر الحرارة الشديدة في الصيف أيضًا.
- الشاحن المدمج: في AC يكون هو الحد الحقيقي غالبًا وليس الشاحن الجداري.
- تقاسم القدرة: تقسم بعض شواحن DC القدرة بين سيارتين، وقد تخفض إدارة الأحمال قدرة AC في المواقع المزدحمة.
- الكابل والتوصيل: الكابلات الطويلة أو الموصلات المهترئة أو التغذية أحادية الطور تقلل القدرة الفعلية.
ماذا يعني ذلك لتخطيط المواقع؟
بالنسبة للمشغلين يرتبط زمن الشحن مباشرة بعدد السيارات التي يخدمها الشاحن. فالموقع الذي تبقى فيه السيارات ساعتين يحتاج إلى أجهزة مختلفة تمامًا عن استراحة طريق سريع يريد سائقوها المغادرة خلال 25 دقيقة. اختر القدرة وفق مدة التوقف والطاقة التي يحتاجها السائقون عادة، بدل تركيب أعلى قدرة ممكنة. ويتعمق دليلنا لاختيار مواقع الشحن في ذلك.
مراقبة سرعات الشحن الحقيقية
يتلقى نظام إدارة الشحن قراءات القدرة والطاقة من كل شاحن عبر OCPP MeterValues، ويُظهر متوسط القدرة لكل جلسة حسب نوع الشاحن ما إذا كانت الشواحن تقدم ما يتوقعه السائقون، أم أن الحدود أو الأعطال أو تقاسم القدرة تبطئ الشحن.
الأسئلة الشائعة
كم يستغرق شحن السيارة الكهربائية في المنزل؟
بشاحن جداري 7.4 أو 11 كيلوواط تستعيد معظم السيارات مسافة يوم نموذجي خلال ساعة إلى ثلاث ساعات وتمتلئ خلال الليل، بينما قد يستغرق المقبس المنزلي بقدرة 2–3 كيلوواط 15 ساعة أو أكثر لبطارية كبيرة.
لماذا يتباطأ الشحن السريع بعد 80%؟
يخفض نظام إدارة البطارية القدرة كلما امتلأت الخلايا لحماية عمر البطارية وتجنب السخونة الزائدة، وقد تستغرق آخر 20% وقت المرحلة من 10% إلى 80% نفسه.
هل يشحن شاحن 22 كيلوواط دائمًا بضعف سرعة 11 كيلوواط؟
لا، فالسيارات ذات الشاحن المدمج بقدرة 22 كيلوواط فقط هي التي تستفيد، ومعظم السيارات تشحن بقدرة 11 كيلوواط على نقطة 22 كيلوواط.
هل استخدام الشواحن السريعة دائمًا مضر؟
صُممت البطاريات الحديثة للشحن السريع المنتظم، لكن الشحن المتكرر بقدرات عالية في درجات حرارة قاسية قد يسرّع التآكل، وتختلف توصيات المصنعين حسب الطراز.
تابع قدرة الشحن الفعلية والطاقة ومدة الجلسات لكل شاحن وموصل من لوحة تحكم واحدة. اكتشف برنامج Üreticy لـ OCPP أو تواصل معنا.