لا تقتصر وظيفة شواحن السيارات الكهربائية على مجرد توصيل الكهرباء إلى السيارة، بل تقوم شواحن السيارات الكهربائية الحديثة بمراقبة إمداد الطاقة وظروف الشحن واتصال السيارة بشكل مستمر لضمان شحن آمن وموثوق.
عندما يواجه المستخدمون انقطاعات في عملية الشحن، قد يظنون أحيانًا أن الشاحن معطل. ولكن في كثير من الحالات، يكون الشاحن في الواقع يقوم بوظيفته المصممة لأجلها: حماية نفسه، والمركبة، والتركيبات الكهربائية.
يسلط مثال حديث من أحد عملائنا في أمريكا الشمالية الضوء على سبب أهمية ميزات الحماية هذه.
مثال واقعي: توقف الشحن بسبب انخفاض الجهد
كان العميل يستخدم شاحنًا للسيارات الكهربائية بقدرة 40 أمبير و9.6 كيلوواط . في ظل ظروف التشغيل العادية، يتطلب الشاحن مصدر طاقة بجهد 220-240 فولت لتوفير طاقة الشحن الكاملة.
إلا أن موقع التركيب كان يعاني من عدم استقرار التيار الكهربائي. أثناء الشحن، انخفض الجهد الكهربائي أحيانًا إلى حوالي 130 فولت. ونتيجة لذلك، توقف الشاحن عن الشحن تلقائيًا.
بعد مراجعة بيانات الشحن، وجدنا أن نظام الحماية من انخفاض الجهد في الشاحن قد تم تفعيله.
قد يبدو هذا غير مريح للوهلة الأولى، لكن في الواقع، كان الشاحن يمنع حدوث أضرار محتملة ويضمن التشغيل الآمن.
ما هي الحماية من انخفاض الجهد؟
تُعد الحماية من انخفاض الجهد ميزة أمان تراقب باستمرار جهد مصدر الطاقة الداخل.
عندما ينخفض الجهد عن نطاق التشغيل الآمن، يقوم الشاحن تلقائيًا بتقليل الطاقة الخارجة أو يتوقف عن الشحن تمامًا.
تُعدّ هذه الحماية ضرورية لأنّ شواحن السيارات الكهربائية مصممة للعمل ضمن نطاق جهد محدد. عند انخفاض الجهد بشكل ملحوظ:
- تنخفض كفاءة الشحن.
- قد ترتفع درجة حرارة المكونات الإلكترونية.
- قد تصبح وحدات الطاقة الداخلية غير مستقرة.
- قد تفشل عملية الاتصال الخاصة بالشحن.
- قد تتأثر أنظمة شحن المركبات.
من خلال إيقاف عملية الشحن، يمنع الشاحن تلف المعدات ويتجنب ظروف التشغيل غير الآمنة
لماذا يحدث انخفاض الجهد؟
قد تحدث حالات انخفاض الجهد لعدة أسباب:
1. عدم كفاية البنية التحتية الكهربائية
لم تُصمم بعض المباني في الأصل لدعم أحمال شحن السيارات الكهربائية عالية الطاقة. وعندما يسحب الشاحن تيارًا كبيرًا، قد ينخفض الجهد الكهربائي إلى ما دون المستويات المقبولة.
2. مسارات الكابلات الطويلة
يمكن أن تتسبب المسافات الطويلة بين كابلات الكهرباء في انخفاض الجهد، خاصة إذا كانت أحجام الكابلات غير كافية.
3. الدوائر المثقلة
عندما تعمل أجهزة أو شواحن متعددة في وقت واحد، قد يواجه النظام الكهربائي صعوبة في الحفاظ على الجهد المناسب.
4. تقلبات شبكة المرافق
في بعض المناطق، قد تختلف جودة الطاقة الكهربائية خلال فترات ذروة الطلب، مما يؤدي إلى انخفاضات مؤقتة في الجهد.
وظائف حماية أخرى مهمة لشواحن السيارات الكهربائية
تُعدّ الحماية من انخفاض الجهد إحدى آليات الأمان العديدة المُدمجة في شواحن السيارات الكهربائية الحديثة. كما تتضمن شواحن Greenc للسيارات الكهربائية وظائف حماية أخرى ، وهي كالتالي:
الحماية من الفولت الزائد
وكما يمكن أن ينخفض الجهد الكهربائي إلى مستوى منخفض للغاية، فإنه يمكن أن يرتفع أيضاً فوق المستويات الآمنة.
تعمل خاصية الحماية من الجهد الزائد على فصل الشحن عندما يتجاوز الجهد الداخل الحدود المقبولة. وهذا يحمي المكونات الإلكترونية الحساسة داخل كل من الشاحن والمركبة.
الحماية من التيار الزائد
تقوم وحدة الحماية من التيار الزائد بمراقبة تيار الشحن باستمرار.
إذا تجاوز التيار الحد المقنن بسبب عطل أو مشكلة في الأسلاك أو حالة غير طبيعية، فإن الشاحن يتوقف تلقائيًا عن الشحن لمنع ارتفاع درجة الحرارة ومخاطر الحريق.
حماية من الحرارة الزائدة
يؤدي الشحن إلى توليد الحرارة، خاصة أثناء التشغيل عالي الطاقة.
تراقب مستشعرات درجة الحرارة داخل الشاحن المكونات الحيوية. إذا تجاوزت درجات الحرارة الحدود الآمنة، يتم تقليل طاقة الشحن أو إيقافها حتى تعود درجات الحرارة إلى وضعها الطبيعي.
الحماية من التسرب الحالي
يجب حماية المركبات الكهربائية وأنظمة الشحن من التسرب الكهربائي.
في حالة اكتشاف تيار تسرب غير طبيعي، يقوم الشاحن بفصل الطاقة على الفور لمنع مخاطر الصدمات الكهربائية.
هذا أحد أهم وسائل الحماية لسلامة المستخدم.
حماية خطأ الأرض
يُعد التوصيل الأرضي المناسب أمراً ضرورياً لشحن المركبات الكهربائية بشكل آمن.
في حالة اكتشاف مشاكل في التأريض، فإن العديد من أجهزة الشحن سترفض بدء الشحن أو ستوقف جلسة الشحن الجارية.
حماية ماس كهربائى
يمكن أن تتسبب الدوائر القصيرة في توليد تيارات عطل عالية للغاية في جزء من الثانية.
يستجيب نظام الحماية الخاص بالشاحن على الفور لفصل الطاقة ومنع حدوث أضرار جسيمة للمعدات.
حماية من التيارات الزائدة
يمكن أن تؤدي ضربات البرق واضطرابات شبكة الطاقة إلى توليد ارتفاعات مفاجئة في الجهد الكهربائي.
تساعد أجهزة الحماية من زيادة التيار على حماية الأجهزة الإلكترونية للشواحن من هذه الارتفاعات المفاجئة في الجهد، مما يطيل عمر المعدات.
لماذا لا ينبغي تعطيل ميزات الحماية مطلقاً؟
في بعض الأحيان، يسأل المستخدمون عما إذا كان من الممكن تجاوز إعدادات الحماية للحفاظ على استمرار عملية الشحن.
الجواب بسيط: وظائف الحماية موجودة لأسباب تتعلق بالسلامة.
عندما يتوقف الشاحن عن الشحن بسبب انخفاض الجهد أو ارتفاع درجة الحرارة أو أعطال أخرى، فإنه يشير إلى وجود مشكلة يجب تصحيحها بدلاً من تجاهلها.
قد يؤدي تعطيل وسائل الحماية الأمنية إلى ما يلي:
- تلف الشاحن.
- الأضرار التي لحقت السيارة.
- انخفاض عمر المعدات.
- زيادة خطر الحرائق.
- مخاطر السلامة المحتملة للمستخدمين.
كيفية منع انقطاع الشحن
لضمان أداء شحن موثوق به:
- تأكد من أن مصدر الطاقة يفي بمواصفات الشاحن.
- استخدم كابلات كهربائية ذات أحجام مناسبة.
- تأكد من التأريض المناسب.
- تجنب التحميل الزائد للدوائر.
- تأكد من فحص التركيبات الكهربائية بواسطة فنيي كهرباء مؤهلين.
- مراقبة جودة الجهد الكهربائي في موقع التركيب.
بالنسبة لشواحن السيارات الكهربائية عالية الطاقة، فإن استقرار جهد الإدخال لا يقل أهمية عن جودة الشاحن.
خاتمة
تم تجهيز أجهزة شحن السيارات الكهربائية الحديثة بآليات حماية متعددة مصممة لضمان شحن آمن وموثوق وفعال.
يُعدّ نظام الحماية من انخفاض الجهد الذي تم تفعيله في حالة عميلنا في المكسيك مثالاً واضحاً على ذلك. فبدلاً من أن يشير إلى وجود مشكلة في الشاحن، فقد أظهر أن الشاحن كان يحمي كلاً من الجهاز والمركبة من عدم استقرار التيار الكهربائي.
مع استمرار نمو اعتماد السيارات الكهربائية في جميع أنحاء العالم، فإن فهم وظائف الحماية هذه يساعد المستخدمين على إدراك أن شاحن السيارات الكهربائية الذكي ليس مجرد جهاز لتوصيل الطاقة، بل هو أيضًا نظام أمان متطور مصمم لحماية الأشخاص والمركبات والبنية التحتية الكهربائية.
