شاحن سيارات كهربائية بموصلين: توزيع القدرة والخرج المتزامن ودليل طلب عرض السعر (RFQ)

إجابة سريعة: يضم شاحن سيارات كهربائية بموصلين موصلي شحن، لكن هذا وحده لا يخبركم بما يحدث عند توصيل مركبتين. فقد تكون قيمة kW المعلنة إجمالي الخزانة، أو الحد الأقصى لموصل واحد، أو في بعض التصاميم قدرة متزامنة. قبل الشراء، اطلبوا أربعة أرقام: الخرج المقنن للخزانة، والخرج الأقصى لكل موصل، وإجمالي خرج الموصلين، والحد الأدنى المضمون لخرج كل موصل أثناء الشحن المتزامن.

في المشاريع التجارية أو مشاريع الأساطيل، السؤال المفيد ليس «هل يحتوي على موصلين؟» بل: ما القدرة التي سيقدمها الموصل A والموصل B في كل حالة تشغيل تهمنا، وكيف سيثبت المورد ذلك؟

يحول هذا الدليل ذلك السؤال إلى طريقة عملية لإعداد طلب عرض السعر (RFQ) وقبول المعدات. ويركز على معدات التيار المستمر (DC) بموصلين؛ أما منتجات التيار المتردد (AC) ذات المنفذين فتشترك معها في التمييز الأساسي بين عدد الموصلات والقدرة المتاحة في الموقع، لكن بنيتها الكهربائية ودورة عملها مختلفتان.

ماذا يعني شحن السيارات الكهربائية بموصلين فعليا؟

عبارة «بموصلين» تعني عادة أن شاحنا واحدا أو وحدة شحن طرفية واحدة توفر كابلي شحن. وهي وصف مادي، وليست مواصفة أداء كاملة.

بحسب بنية المنتج، قد يقوم الموصلان بما يلي:

• شحن مركبتين في الوقت نفسه من مجمع قدرة DC مشترك؛
• تقسيم القدرة المتاحة بخطوات ثابتة؛
• إعادة توزيع القدرة مع تغير طلب المركبات؛
• منح الأولوية لموصل واحد أو لفئة مستخدمين؛
• العمل بالتناوب، موصل واحد في كل مرة؛ أو
• الاتصال بقنوات قدرة منفصلة داخل هيكل واحد.

ويستخدم التعبير نفسه أيضا لشواحن AC ذات المنفذين. لذلك ينبغي أن يحدد طلب عرض السعر AC أو DC، ومعيار الموصل، وعدد الجلسات النشطة في الوقت نفسه، وسلوك القدرة المطلوب. وإذا ظل توافق المركبات غير محسوم، فاحسموه في دليل شراء شواحن CCS للسيارات الكهربائية قبل اعتبار عدد الكابلات دليلا على التغطية.

يشمل الملخص الرسمي من IEC للمعيار IEC 61851-23:2023 في نطاقه المحدث معدات تغذية المركبات الكهربائية بالتيار المستمر المنفصلة متعددة الجانب B. وهذه خلفية مفيدة: فالمخارج المتعددة مسألة هندسة ومطابقة، وليست مجرد خيار في الخزانة.^1

طبقوا فحص الأرقام الأربعة قبل مقارنة عروض الأسعار

أربع قيم تمنع معظم الغموض في مواصفات الشواحن بموصلين.

لا تملؤوا خانة ناقصة بافتراض. فعبارة «شاحن 240 kW بموصلين» قد تعني خزانة مشتركة بقدرة 240 kW ومخرجين؛ ولا تعني تلقائيا 240 kW على كل موصل في الوقت نفسه.

كثيرا ما يغفل الرقم الرابع، مع أنه مهم للأساطيل. فقد يقبل المشغل توزيعا يتبع الطلب، لكنه يشترط مثلا حدا أدنى من الخدمة لمركبة ذات أولوية. ويجب أن يكون هذا الحد الأدنى ممكنا فنيا عند الجهد والتيار وسقف الموقع وحالة الخزانة المحددة.

لماذا لا تساوي قيمة kW على لوحة البيانات القدرة المسلمة فعليا

في جلسة DC، تكون العلاقة الكهربائية كما يلي:

القدرة (kW) = الجهد (V) × التيار (A) ÷ 1,000

لكن الضرب يعطي قيمة قدرة عند جهد وتيار محددين فقط. ولا يثبت أن المركبة أو الكابل أو الموصل أو الشاحن أو مجمع القدرة المشترك أو الموقع يستطيع الحفاظ عليها.

لكل موصل نشط، طبقوا قاعدة القرار التالية:

القدرة المسلمة ≤ أدنى حد فعال من بين:

1. الطلب الحالي للمركبة؛
2. حد الجهد والتيار والقدرة للموصل؛
3. القدرة المخصصة لهذا الموصل؛
4. الخرج المتبقي المتاح في الخزانة؛ و
5. حد القدرة الفعال للموقع.

قد تخفض درجة الحرارة والارتفاع وحالة التبريد وتوفر وحدات القدرة وحدود التحكم واحدا أو أكثر من هذه الحدود. ولهذا فإن مقارنة HPC وشحن DC لا بد أن تفحص الجهد والتيار والتبريد وملاءمة الموقع بدلا من الاعتماد على قيمة kW وحدها.

كيف يتقاسم موصلان القدرة؟

لا يوجد افتراض آمن ينطبق على هذه الفئة كلها. ومن مفاهيم التحكم الشائعة ما يلي، لكن التنفيذ الدقيق يجب توثيقه للطراز المعروض.

التوزيع الثابت

يحصل كل موصل على حصة محددة مسبقا من القدرة المتاحة عند نشاط الموصلين معا. وهذا يمكن توقعه، لكن السعة غير المستخدمة في جانب قد تبقى غير متاحة للجانب الآخر ما لم يدعم التصميم إعادة التوزيع.

التوزيع المتساوي

يقسم المجمع المتاح بالتساوي ما دامت الجلستان تطلبان قدرة كافية. والتقسيم المتساوي سهل الشرح، لكنه قد يهدر الفرصة عندما لا تستطيع مركبة استخدام حصتها.

التوزيع حسب الأولوية

يحصل موصل واحد أو فئة في الأسطول أو جلسة واحدة على الأولوية ضمن حدود متفق عليها. وقد يناسب ذلك الأساطيل المجدولة، لكن يجب توضيح قاعدة الأولوية والسلوك البديل وصلاحيات المشغل.

التوزيع المتتبع للطلب

يستطيع المتحكم تعديل التوزيع مع تغير طلبات المركبات. فإذا انخفضت قدرة شحن مركبة تدريجيا، فقد تنتقل السعة المتاحة إلى الأخرى، وذلك ضمن دقة خطوات وحدات القدرة وحدود الموصلات وحدود الموقع وسياسة التحكم المطبقة.

لا تقبلوا عبارة «التوزيع الذكي للقدرة» على أنها مواصفة. اطلبوا جدول الحالات: المحفز، والتوزيع، ودقة الخطوات، وزمن الانتقال، والأولوية، والسلوك البديل.

مثال على شاحن سيارات كهربائية 240 kW بموصلين: ثلاث نتائج مختلفة

الأمثلة التالية حسابات افتراضية، وليست وعودا بأداء أي طراز من HG Power.

لنفترض خزانة بقدرة 240 kW، وموصلين يصل كل منهما إلى 200 kW ضمن شروط الجهد والتيار في الاختبار، ولا يوجد سقف إضافي للموقع.

أضيفوا الآن حدا للموقع قدره 180 kW. فمع أن الخزانة مقننة عند 240 kW، يجب أن تبقى الجلستان معا ضمن السقف الفعال البالغ 180 kW. وبحسب السياسة، قد يكون ذلك 90/90 أو 120/60 أو تقسيما آخر متفقا عليه.

الدرس بسيط: تقنين واحد للخزانة قد ينتج عدة نتائج صحيحة للموصلين A/B. ولا يميز بينها إلا جدول التوزيع الوارد في العرض والاختبار الذي يجري بحضور المشتري.

حددوا جدول حالات لجلستي شحن

جدول حالات موجز أنفع من صفحات من الصفات.

يكشف هذا الجدول أيضا خطأ شائعا في الشراء: السؤال عن أفضل حالة فقط. فدورة العمل التجارية تشمل التداخل والانخفاض التدريجي والقيود والأعطال.

قيسوا إنتاجية الشحن خلال فترة التداخل

يمكن لموصلين تحسين إتاحة الشحن دون مضاعفة القدرة المثبتة. وتعتمد قيمة ذلك على أوقات الوصول ومدة التوقف وقبول المركبة والتوزيع.

ابنوا المتطلب انطلاقا من فترة التشغيل:

1. اذكروا فئات المركبات والطاقة التي يجب أن تحصل عليها كل فئة؛
2. قدروا أوقات تداخل الجلسات؛
3. حددوا نطاق قبول الجهد والتيار ومنحنى الشحن لكل مركبة؛
4. طبقوا حدود الخزانة والموقع؛
5. حاكوا قاعدة التوزيع المختارة؛ و
6. تحققوا من تسليم الطاقة المطلوبة قبل المغادرة.

في مرآب الأسطول، قد يكون هدف الطاقة الليلي المضمون أهم من ذروة kW. وفي الموقع العام، قد يكون الوصول المتزامن وتجربة السائق الواضحة أهم. وفي المركبات الثقيلة ذات فترات التوقف القصيرة، قد تكون الأولوية لتيار الموصل وإدارة الكابلات والخرج المستمر. استخدموا طريقة حساب مدة شحن السيارات الكهربائية لتقدير الوقت، لكن استبدلوا الافتراضات العامة ببيانات الأسطول والتوزيع الفعلية.

لا تدعوا أن الشاحن بموصلين «يقلص الطوابير إلى النصف». فالموصل النشط الثاني قد يقلل الانتظار في بعض أنماط الوصول، لكن أداء الطوابير نتيجة للنظام كله، وليس ضمانا يأتي من عدد الكابلات.

تحققوا من المركبة والموصل وحدود موقف الشحن

لا يفيد توزيع القدرة إلا إذا استطاعت المركبتان الاتصال وقبول القدرة.

قبول المركبة

اجمعوا نطاق جهد البطارية، وأقصى تيار مطلوب، ومنحنى الشحن، وحالة الشحن (SOC) المستهدفة، وقيود الحرارة للمركبات الممثلة. فالقدرة المقننة العالية للخزانة لا تتجاوز طلبا أقل من المركبة.

حدود الموصل والكابل

حددوا معيار الموصل لكل كابل وشروط التيار المستمر والذروة لنظام الكابل المختار. ولا تخلطوا بين ادعاء معيار الموصل وادعاء الشهادة في بلد الوجهة. ويجب أن يتطابق SKU الدقيق والخيارات وأدلة السوق.

الوصول وهندسة موقف الشحن

تحققوا من طول الكابل، واتجاه خروجه، واتجاه الوقوف، وموقع مدخل الشحن، والأعمدة الواقية، ومصدات العجلات، ومسارات الوصول الميسرة. اختبروا أصعب مركبة متوقعة، لا سيارة ركاب متوقفة بإتقان فقط. أما إدارة الكابلات واحتياجات التفاف الشاحنات فمكانها تصميم محطة شاحن DC السريع للسيارات الكهربائية.

الظروف الحرارية والبيئية

اطلبوا نطاق الخرج وخفض القدرة عند أعلى حرارة محيطة وارتفاع في الموقع. فاختبار منفذين في ظروف مصنع مريحة لا يثبت وحده النتيجة في موقع حار.

ما الذي يثبته OCPP وما الذي لا يثبته

يربط OCPP بين محطات الشحن وأنظمة إدارة محطات الشحن. وتذكر Open Charge Alliance أن OCPP 1.6 يدعم الشحن الذكي لموازنة الأحمال وملفات الشحن، بينما يضيف OCPP 2.0.1 وظائف أخرى للشحن الذكي.^2 وتنشر OCA أيضا إرشادات لتمثيل عدة موصلات لكل EVSE في إصدارات OCPP السابقة.^3

يدعم ذلك أدوات تحكم مفيدة، لكن رقم إصدار OCPP لا يجيب عن كل أسئلة الشحن بموصلين. تأكدوا مما يلي:

• إصدار البروتوكول الدقيق وطريقة النقل؛
• وظائف الشحن الذكي المطبقة والمفعلة؛
• كيفية تمثيل الموصلين في نموذج البيانات؛
• إمكانية ضبط حد للموقع أو للموصل؛
• الإبلاغ عن قيم العداد للموصلين A وB بشكل منفصل؛
• تفاعل التوزيع المحلي مع ملف CSMS؛
• الحد عند انقطاع الاتصال وسلوك الاستعادة؛ و
• نجاح الاختبارات مع CSMS والبرنامج الثابت المستهدفين.

وفقا لـ OCA، فإن OCPP 1.6 و2.0.1 بروتوكولان غير متوافقين فيما بينهما.^2 تعاملوا مع الترحيل أو دعم عدة أنظمة خلفية على أنه مهمة تكامل مخططة، وليس مجرد خانة اختيار.

والأهم أن حد القدرة في CSMS وخوارزمية توزيع وحدات القدرة الداخلية طبقتان مختلفتان. فقد يحدد النظام الخلفي الإطار العام بينما يوزع الشاحن القدرة محليا. اشترطوا اختبارا من الرسالة إلى العداد إذا كانت هذه العلاقة مهمة للمشروع.

شاحن متكامل بموصلين أم بنية منفصلة؟

عدد الموصلات لا يحدد بنية الهيكل.

لا توجد بنية أفضل من الأخرى في كل الحالات. قارنوا الطاقة المقبولة، وهندسة مواقف الشحن، وسهولة الصيانة، والتكرارية، ونطاق الأعمال المدنية والكهربائية، والمراحل المستقبلية. راجعوا صفحة HG Power عن محطة شحن السيارات الكهربائية DC المنفصلة كمثال على فئة المنتج، ثم اطلبوا التهيئة الدقيقة لمشروعكم.

ما توضحه مستندات HG Power الحالية

تغطي مجموعة شواحن DC من HG Power نطاق 20–2600 kW. يصف هذا النطاق المجموعة كلها، وليس مواصفة واحدة مشتركة.

يغطي دليل عائلة CCS1 من HG Power الطرازات ANSI-DCL120B وDCL180B وDCL240B وDCL360B وDCL480B. ويذكر الدليل 120/180/240/360/480 kW، و200–1000 V DC، وتيارا أقصى يبلغ 250 A مع خيار 350 A، وموصلين CCS1، وOCPP 1.6J، وIP54، والتبريد بالهواء.

وتذكر صحائف مواصفات Genesis CCS2 ما يلي:

تحدد هذه المستندات عدد الموصلات والحدود الكهربائية لعائلة الطراز. لكنها لا تذكر جدولا لقدرة الموصلين A/B المتزامنة ينطبق على كل الحالات. ويجب تقديم هذا الجدول للعرض والمكونات المادية والبرنامج الثابت والتهيئة بدقة. راجعوا أحدث مواصفات شواحن DC واطلبوا من HG Power مطابقة أي قيمة خاصة بالمشروع قبل الموافقة النهائية.

صورة ميدانية من محطة شحن للسيارات الكهربائية في يانغجيانغ بالصين.

دليل ميداني: ما تثبته صور المشروع

يضم مشروع محطة شحن للسيارات الكهربائية في يانغجيانغ خمس وحدات بموصلين بقدرة 120 kW، ووحدة واحدة بموصلين بقدرة 240 kW، ووحدة واحدة بموصلين بقدرة 400 kW. وتظهر الصور خزائن مركبة بكابلين ظاهرين وترتيب مواقف الشحن حولها.

ضعوا مصفوفة التوزيع هذه في طلب عرض السعر (RFQ)

اطلبوا من كل مقدم عرض تعبئة المصفوفة نفسها للـ SKU الدقيق.

تجعل هذه المصفوفة عروض الأسعار قابلة للمقارنة. وتمنع أيضا أن يحل كتيب عام بصمت محل إجابة خاصة بالطراز.

نفذوا اختبار التوزيع بالحالات الأربع في اختبار القبول في المصنع (FAT) واختبار القبول في الموقع (SAT)

على الأقل، احضروا أربع حالات باستخدام أحمال متفق عليها أو مركبات ممثلة.

الحالة 1 — الحد الأقصى لجلسة واحدة

شغلوا الموصل A ثم B عبر نقاط الجهد والتيار المتفق عليها. سجلوا الجهد والتيار والقدرة المطلوبة مقابل المسلمة، ودخل الخزانة، ودرجات الحرارة، والإنذارات.

الحالة 2 — طلب متزامن متساو

اجعلوا الجانبين يطلبان قدرة كافية لبلوغ الحد المشترك المتفق عليه. تحققوا من A وB وA + B مقابل جدول التوزيع والسماحية.

الحالة 3 — طلب غير متساو ومتغير

خفضوا طلب أحد الجانبين بخطوات مضبوطة. تحققوا مما إذا كانت القدرة غير المستخدمة تنتقل إلى الموصل الآخر، وبأي سرعة، وبأي مقدار. كرروا ذلك بعد تبديل A وB.

الحالة 4 — تشغيل مقيد أو متدهور

طبقوا سقفا متفقا عليه للموقع، أو انقطاعا في الاتصال، أو محاكاة مسموحا بها لتعذر وحدة قدرة. تحققوا من الحدود الآمنة والإنذارات والخدمة المتبقية والاستعادة.

يثبت FAT النسخة المضبوطة في المصنع. ويكرر SAT الحالات ذات الصلة بعد دخول قدرة الموقع والشبكة وCSMS والكابلات والبيئة في النظام. احفظوا ملفات التهيئة ومعرفات البرنامج الثابت والسجلات الخام والنتائج المُوقَّعة، لا شهادة النجاح فقط.

شخصوا بطء الموصل دون تخمين

القدرة المنخفضة المرصودة ليست تلقائيا عطلا في الشاحن، وليست تلقائيا «توزيعا طبيعيا للقدرة». شخصوها مقابل الحدود المتفق عليها وبيانات السجلات.

متى يكون شاحن السيارات الكهربائية بموصلين الخيار المناسب؟

تعد بنية الموصلين خيارا قويا عندما يكون التداخل بين موقفي الشحن فعليا، ويتوافق مجمع القدرة المشترك مع الطاقة المطلوبة، ويكون مدى الكابل عمليا، وتثبت خطة القبول التوزيع المطلوب.

فكروا في شاحنين مستقلين للسيارات الكهربائية أو نظام منفصل عندما:

• يحتاج كل موقف شحن إلى خرج مرتفع مضمون بشكل مستقل؛
• تخلق الخزانة المشتركة نطاق تأثير أعطال غير مقبول؛
• تتباعد مواقف الشحن بحيث لا يمكن تمديد الكابلات بأمان؛
• تتطلب التوسعة أكثر من جلستين متزامنتين؛
• يكون عزل الصيانة أهم من دمج الهيكل؛ أو
• تخدم استراتيجية قدرة الموقع على نحو أفضل عدة وحدات EVSE تتحكم فيها بشكل مستقل.

القرار النهائي مكانه نموذج المشروع، لا مقارنة خصائص عامة. دليل شراء شواحن السيارات الكهربائية التجارية يقدم تسلسل الشراء الأوسع.

الأسئلة الشائعة عن شحن السيارات الكهربائية بموصلين

هل يمكن لشاحن سيارات كهربائية بموصلين شحن سيارتين في الوقت نفسه؟

بعض الطرازات يمكنها ذلك، لكن التسمية وحدها لا تثبته. اشترطوا أن يذكر الطراز المحدد دعم جلستين، وحدود A/B، والخرج المجمع، وسياسة التوزيع، ثم احضروا اختبار الحالة المتفق عليها.

هل يوفر شاحن سيارات كهربائية 120 kW بموصلين قدرة 120 kW لكل مركبة؟

ليس بالضرورة. إذا كانت 120 kW هي إجمالي الخزانة، فإن الجلستين المتزامنتين تتقاسمان هذا المجمع المتاح ضمن حدود المنفذ والمركبة والموقع. ولا يثبت نتيجة أخرى إلا تقنين متزامن خاص بالطراز.

هل تقسم القدرة دائما 50/50؟

لا. قد يعتمد المنتج توزيعا ثابتا أو متساويا أو حسب الأولوية أو متتبعا للطلب. اطلبوا جدول الحالات، ولا تستنتجوا السياسة من عدد الكابلات.

ماذا يحدث عندما تبدأ قدرة شحن إحدى المركبات في الانخفاض تدريجيا؟

في التصميم المتتبع للطلب، قد يعاد تخصيص جزء من القدرة غير المستخدمة للجلسة الأخرى. ويعتمد المقدار والتوقيت على طلب المركبة ودقة خطوات وحدات القدرة وحدود المنافذ والخوارزمية المضبوطة.

هل يتحكم OCPP في توزيع القدرة بين الموصلين؟

يمكن لوظائف الشحن الذكي في OCPP ضبط حدود الشحن وملفاته، لكن ذلك لا يثبت وحده سلوك التوزيع الداخلي في شاحن معين ولا تشغيله البيني مع CSMS معين. اختبروا المسار الكامل من الرسالة إلى العداد.

أيهما أفضل: شاحن سيارات كهربائية بموصلين أم شاحنان منفصلان للسيارات الكهربائية؟

لا يوجد خيار أفضل في كل الحالات. قارنوا ضمانات القدرة المتزامنة، والطاقة المسلمة خلال فترات التوقف، والتكرارية، وتخطيط الموقع، وسهولة الخدمة، والتوسعة، ونطاق التركيب الكلي.

ما المعلومات التي يجب إرسالها للحصول على عرض سعر لشاحن بموصلين؟

أرسلوا بلد الوجهة، وطرازات المركبات، ونطاق قبول الجهد والتيار، وأهداف الطاقة ومدة التوقف، وجدول التداخل، والحدود الدنيا المطلوبة للخدمة A/B، ومزيج الموصلات، وسعة الموقع، والحرارة المحيطة والارتفاع، واحتياجات CSMS/OCPP، وتخطيط الكابلات ومواقف الشحن، وحالات FAT/SAT.

حولوا عبارة «بموصلين» إلى تهيئة قابلة للاختبار

للحصول على عرض خاص بالطراز، أرسلوا إلى HG Power ما يلي:

• بلد الوجهة ومسار المطابقة والجهة المسؤولة عنه؛
• قائمة المركبات الممثلة ومنحنيات شحنها؛
• الطاقة المطلوبة بحسب وقت المغادرة؛
• فترة الجلسات المتزامنة المتوقعة؛
• أهداف الخزانة وكل منفذ والإجمالي والحد الأدنى للموصلين A/B؛
• متطلبات الموصلات والكابلات وتخطيط المواقف؛
• حد قدرة الموقع وواجهة التحكم؛
• إصدار OCPP وCSMS المستهدف والوظائف المطلوبة؛ و
• حدود FAT/SAT وصيغة الأدلة.

اطلبوا عرضا خاصا بطراز شاحن سيارات كهربائية بموصلين. وينبغي أن يربط الرد السلوك المطلوب بالطراز والمكونات المادية والبرنامج الثابت والخيارات وخطة الاختبار بدقة.

المصادر وقراءات ذات صلة

• International Electrotechnical Commission، IEC 61851-23:2023 — DC electric vehicle supply equipment.^1
• Open Charge Alliance، Open Charge Point Protocol overview.^2
• Open Charge Alliance، Multiple Connectors per EVSE.^3
• HG Power، دليل تصميم محطة شاحن DC السريع للسيارات الكهربائية
• HG Power، HPC أم شحن DC
• HG Power، مواصفات شواحن DC