شارژر خودروی الکتریکی چیست؟

شارژر خودروی الکتریکی (شارژر EV) دستگاهی است که انرژی را به خودروهای الکتریکی (EV) تأمین می‌کند. این شارژرها ممکن است در داخل گاراژ یا در فضای باز نصب شوند و از طریق پورت‌های شارژ داخلی خود با کانکتورهای استاندارد NEMA برای تجهیزات AC سطح ۱ متصل شوند، یا به‌طور جایگزین با خودروهای تسلا از طریق آداپتورها کار کنند.

خودروهای الکتریکی دارای درگاه‌های شارژ متمایزی هستند.

پورت‌های شارژ برق را از منبع خارجی به بسته باتری خودروی شما منتقل می‌کنند که به آن تجهیزات تأمین برق وسایل نقلیه الکتریکی (EVSE) یا ایستگاه‌های شارژ نیز گفته می‌شود. سبک پورت‌های شارژ بسته به سازنده خودرو متفاوت است؛ پیش از استفاده از EVSE برای شارژ، ضروری است که قبل از آغاز جلسات شارژ، مطمئن شوید کانکتورهای آن با خودروی شما سازگار هستند. یک روش سریع و دقیق برای کسب این اطلاعات، استفاده از ابزار مکان‌یاب ایستگاه‌های خودروی الکتریکی وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) است.

بسیاری از رانندگان خودروهای الکتریکی خودروهای خود را در خانه شارژ می‌کنند، اگرچه محل‌های کار بیشتری به‌عنوان بخشی از طرح‌های پایداری و مشارکت کارکنان، شارژر خودروهای الکتریکی را نصب می‌کنند. ایستگاه‌های شارژ را می‌توان در رستوران‌ها، فروشگاه‌های مواد غذایی و مراکز خرید نیز یافت؛ با این حال، شارژ در این مکان‌ها مستلزم اتصال کابل آن‌ها به شبکه برق است، نه صرفاً وصل و قطع کردن دوشاخه.

خودروهای الکتریکی (EVها) دارای پورت‌های شارژ متنوعی هستند که ممکن است تنها با استفاده از آداپتورها با یکدیگر سازگار باشند؛ برای مثال، دوشاخه‌های CCS و CHAdeMO می‌توانند از طریق کانکتور ترکیبی SAE J1772 متصل شوند؛ در حالی که خودروهای تسلا برای شارژ سریع DC در ایستگاه‌های سوپرشارژر از کانکتورهای اختصاصی خود استفاده می‌کنند. اکثر مراکز شارژ برای پذیرش هرچه بیشتر خودروها، گزینه‌های کانکتوری متعددی ارائه می‌دهند.

خودروهای الکتریکی باتری‌های متفاوتی دارند.

خودروهای الکتریکی از باتری‌ها برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند که می‌تواند موتور الکتریکی را به حرکت درآورد. باتری‌ها را می‌توان در هر جایی شارژ کرد؛ از خانه و محل کار گرفته تا ایستگاه‌های عمومی شارژ خودروهای الکتریکی و حتی برخی پمپ‌بنزین‌ها. با این حال، بسیاری از افراد گذار از پر کردن با بنزین به شارژ باتری خودروی الکتریکی را گیج‌کننده می‌دانند و نگرانند که باتری پیش از موعد تمام شود!

پک‌های باتری در اشکال و اندازه‌های گوناگون عرضه می‌شوند، اما بیشتر آن‌ها از سلول‌های لیتیوم-یون استفاده می‌کنند. شیمی آن‌ها همچنان در حال پیشرفت است و به تولیدکنندگان امکان می‌دهد برد را دو برابر کنند، در حالی که برخی دیگر در حال آزمایش باتری‌های حالت جامد هستند.

باتری‌های به‌کاررفته در خودروهای الکتریکی (EVها) نسبت به دما حساس هستند و عموماً در حدود ۷۰ درجه فارنهایت بهترین عملکرد را دارند. برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد، سیستم مدیریت باتری (BMS) مایع خنک‌کننده را در میان بسته‌های باتری گردش می‌دهد تا گرما را پراکنده کرده و دمای عملیاتی مناسب را حفظ کند.

خودروهای الکتریکی (EVها) را می‌توان از قبل آماده کرد تا هنگام راه‌اندازی حداکثر توان را ارائه دهند. برای این کار، شارژر داخلی آن‌ها برق AC از پریزهای استاندارد خانگی را به جریان DC مناسب برای شارژ باتری تبدیل می‌کند – که به‌عنوان شارژ سطحی یا شارژ سریع شناخته می‌شود – و هنگامی که باتری خودروی الکتریکی به وضعیت شارژ کامل برسد، به حالت عملکرد عادی بازمی‌گردد و دوباره سوئیچ می‌کند.

خودروهای الکتریکی دوشاخهٔ متفاوتی دارند.

شارژ خودروی الکتریکی به دوشاخهٔ متفاوتی بستگی دارد که هم به خودروی خاص شما و هم به ایستگاه شارژ مربوط می‌شود. چهار نوع دوشاخهٔ متمایز وجود دارد – دو دوشاخهٔ جریان متناوب (AC) و دو دوشاخهٔ جریان مستقیم (DC) – که برای تأمین جریان استفاده می‌شوند. از میان این چهار دوشاخهٔ جریان متناوب، J1772 با اختلاف زیاد پرکاربردترین است و تقریباً روی همه خودروها به جز تسلا یافت می‌شود (تسلا از کانکتور اختصاصی خود استفاده می‌کند)، اگرچه مالکان مدل‌های تسلا می‌توانند به‌راحتی با استفاده از آداپتوری که دوشاخه‌های سبک تسلا را به دوشاخه‌های استاندارد J1772 موجود در شارژرهای خانگی و ایستگاه‌های عمومی تبدیل می‌کند، خودروی خود را شارژ کنند.

شارژرهای سطح ۱ دارای دوشاخهٔ جریان متناوب ۱۲۰ ولت هستند که می‌توان آن را به هر پریز استاندارد متصل کرد؛ این شارژرها معمولاً در خانه‌ها و محل‌های کار یافت می‌شوند و ممکن است هشت ساعت یا بیشتر طول بکشد تا باتری خالی را به‌طور کامل شارژ کنند. شارژرهای سطح ۲ با دوشاخهٔ جریان متناوب ۲۴۰ ولت اغلب در ایستگاه‌های عمومی یافت می‌شوند؛ معمولاً بین یک تا یازده ساعت طول می‌کشد تا باتری تخلیه‌شده را به‌طور کامل شارژ کنند.

ایستگاه‌های شارژ سریع DC را می‌توان در سراسر شهرها و فرودگاه‌ها یافت و معمولاً دارای دوشاخه CCS یا CHAdeMO هستند که می‌توانند بیشتر خودروهای الکتریکی جدید را شارژ کنند؛ گاهی اوقات نیز ایستگاه‌هایی با قابلیت‌های شارژ هم جریان متناوب (AC) و هم جریان مستقیم (DC) وجود دارند.

خودروهای الکتریکی خروجی‌های متفاوتی دارند.

زمان لازم برای شارژ مجدد یک خودروی الکتریکی (EV) به میزان شارژ موجود در باتری، نوع شارژری که به آن متصل است و توان خروجی ایستگاه‌های شارژ بستگی دارد. هرچه شارژ بیشتری در باتری انباشته شود، شارژ سریع‌تر انجام می‌شود – به‌طور مشابه، هرچه توان خروجی یک ایستگاه بالاتر باشد، شارژ سریع‌تر انجام خواهد شد.

شارژ سطح ۱ شامل اتصال کابل خودروی الکتریکی شما به یک پریز استاندارد ۱۲۰ ولتی (مانند آنهایی که در خشک‌کن لباس یافت می‌شوند) است. با این حال، این روش می‌تواند زمان بسیار طولانی ببرد؛ ممکن است تا ۵۰ ساعت برای شارژ کامل یک خودروی الکتریکی از حالت تخلیه نیاز باشد.

شارژ سطح ۲ شامل استفاده از پریزهای ۲۴۰ ولتی است که معمولاً در مکان‌های عمومی پارک خودروهای الکتریکی یافت می‌شوند، اگرچه برخی خانه‌ها نیز از آن‌ها استفاده می‌کنند؛ با این حال، بیشتر مالکان خودروهای الکتریکی آن‌ها را در گاراژ خود نصب می‌کنند تا بدون توقف مجدد برای شارژ، سریع‌تر و مسافت طولانی‌تری رانندگی کنند. در حال حاضر بیشتر خودروهای الکتریکی از کانکتور J1772 استفاده می‌کنند، در حالی که خودروهای جدید مانند ریویان EV به‌زودی از کانکتورهای CCS که در اروپا برای این نوع شارژ رایج‌تر هستند، استفاده خواهند کرد.

وسایل الکترونیکی نیازهای توان متفاوتی دارند.

وسایل نقلیه الکتریکی (EVها) نیازهای توان متفاوتی بسته به اندازه و ظرفیت خود دارند؛ باتری‌های بزرگ‌تر کیلووات‌ساعت بیشتری را برای رانندگی طولانی‌تر با یک بار شارژ در خود نگه می‌دارند؛ با این حال، باتری‌های بزرگ‌تر برای شارژ به برق بیشتری نیاز دارند؛ خوشبختانه روش‌های متعددی برای شارژ یک خودروی الکتریکی وجود دارد.

معمولاً شارژ یک خودروی الکتریکی (EV) با یک پریز برق استاندارد ۱۲۰ ولت AC هشت ساعت یا بیشتر طول می‌کشد، بنابراین برای سفرهای طولانی‌تر باید از روشی سریع‌تر استفاده شود، مانند کابل EVSE سطح ۱ که دارای هر دو سر دوشاخ خانگی سه‌پین و کانکتور J1722 برای شارژ سریع‌تر خودروها است.

مرحله دوم استفاده از شارژر سطح ۲ با ولتاژ ۲۴۰ ولت است که معمولاً در ایستگاه‌های شارژ عمومی و منازل یافت می‌شود و ۱۵ برابر سریع‌تر از همتای سطح ۱ خود شارژ می‌کند. برای نصب آن در خانه، یک برقکار حرفه‌ای باید یک پریز ۲۴۰ ولت اختصاصی نصب کند. در نهایت، شارژ سریع DC سریع‌ترین و مؤثرترین روش برای پر کردن سریع باک یک خودروی الکتریکی است – این روش می‌تواند در حدود ۲۰ دقیقه، بردی معادل ۱۵۰ مایل به آن بدهد!

وسایل نقلیه الکتریکی سرعت‌های متفاوتی دارند.

صنعت خودروهای الکتریکی می‌تواند برای کسانی که با اصطلاحات شارژ آن آشنا نیستند، گیج‌کننده باشد. این اصطلاحات شامل سطوح شارژ، حالت‌های کابل، انواع دوشاخه، نرخ جریان انرژی (AC/DC)، نرخ شارژ و حداکثر نرخ‌های شارژ – و غیره – می‌شوند.

خودروهای الکتریکی (EVها) را می‌توان با سرعت‌های مختلف شارژ کرد، از پریزهای خانگی ۱۲۰ ولتی تا شارژهای سریع که حدوداً در نیم ساعت تا ۸۰ درصد شارژ کامل را فراهم می‌کنند – معمولاً برحسب کیلووات (kW) اندازه‌گیری می‌شوند.

شارژ سطح ۱ بیشترین زمان را برای شارژ خودروی الکتریکی می‌طلبد و تنها باید در خانه استفاده شود و بنابراین فقط برای سفرهای کوتاه مناسب است. شارژ سطح ۲ نیازمند تجهیزات ویژه‌ای در خانه یا ایستگاه‌های شارژ عمومی است، در حالی که شارژ سطح ۳ می‌تواند در هر ساعت مسافت بیشتری نسبت به هر دو روش قبلی – به‌ویژه شارژ سریع DC و سوپرشارژینگ تسلا – اضافه کند.

نرخ شارژ خودروهای الکتریکی (EVها) بسته به وضعیت شارژ و دمای آن‌ها متغیر است. از آنجا که باتری‌های خودروهای الکتریکی تحمل گرمای بیش از حد را ندارند، حفاظت حرارتی داخلی آن‌ها سرعت شارژ را محدود می‌کند. به‌عنوان یک قاعده کلی، بهتر است هر جلسه شارژ را در حدود ۸۰ درصد وضعیت شارژ به پایان برسانید تا از باتری خود محافظت کرده و برد را به حداکثر برسانید.

قیمت خودروهای الکتریکی متفاوت است.

خودروهای الکتریکی مزایای زیادی دارند، از عملکرد رانندگی برتر و قابلیت شارژ در منزل گرفته تا پایداری زیست‌محیطی بیشتر و صرفه‌جویی در هزینه‌ها. اما خودروهای الکتریکی به‌دلیل تفاوت‌های فناوری و مهندسی به‌کاررفته در ساخت آن‌ها همچنان گران‌تر هستند؛ اما این شکاف به‌زودی کاهش خواهد یافت و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵ قیمت آن‌ها با خودروهای بنزینی قابل‌مقایسه یا حتی ارزان‌تر شود.

یک خودروی الکتریکی (EV) ممکن است بسته به نحوه و محل شارژ آن گران‌تر یا ارزان‌تر از معادل بنزینی خود باشد. بیشتر افراد خودروی الکتریکی خود را در خانه شارژ می‌کنند؛ بنابراین هزینه‌های شارژ به نرخ برق شما بستگی دارد؛ می‌توانید هزینه‌های ماهانه را با ضرب ظرفیت باتری در نرخ کیلووات‌ساعت آن محاسبه کنید؛ به‌طور جایگزین، ایستگاه‌های عمومی نیز این سرویس را با هزینه‌های متفاوت بسته به توافقات شبکه یا مالک ملک ارائه می‌دهند.

هزینه‌های اضافی دیگری نیز به مالکیت یک خودروی الکتریکی مربوط می‌شود، مانند هزینه‌های نگهداری و سوخت. با این حال، این هزینه‌ها به‌طور قابل‌توجهی کمتر از هزینه بنزین است – به‌ویژه در مناطق گران‌قیمت ایالات متحده. شما می‌توانید با تغییر عادات رانندگی یا انتخاب طرح‌های برق ارزان‌تر، حتی بیشتر صرفه‌جویی کنید؛ بسیاری از شرکت‌های خدمات عمومی محلی حتی تجهیزات شارژ خانگی را با تخفیف یا به‌صورت رایگان ارائه می‌دهند که به‌طور ویژه برای بهره‌مندی مالکان خودروهای الکتریکی طراحی شده‌اند!