منفذ واحد، سيارات كثيرة
تتحسن البنية التحتية لشحن EV العام، لكن الشحن المنزلي — وهو الطريقة السائدة لمعظم مالكي EV — يواجه قيوداً عملية تسعى براءة اختراع جديدة من جنرال موتورز إلى معالجتها. المشكلة الأساسية: معظم المنازل بها دائرة أو دائرتان قادرة على شحن Level 2، لكن الأسر متعددة المركبات الكهربائية تصبح أكثر شيوعاً. عندما تحتاج اثنتان أو ثلاث مركبات كهربائية إلى الشحن طوال الليل، فإن إدارة هذا الحمل بكفاءة مع البنية التحتية الحالية تتطلب تنسيقاً يدوياً أو ترقيات كهربائية مكلفة.
يربط نظام شحن "سلسلة الزهور" الذي حصلت عليه GM براءة اختراع عدة مركبات من خلال وحدة إمداد طاقة واحدة، مع توزيع ذكي للطاقة يوجه تيار الشحن إلى كل سيارة بناءً على احتياجاتها. تم تصميم النظام لتحسين ترتيب وسرعة الشحن عبر المركبات المتصلة، مما يقلل من إجمالي وقت الشحن مع البقاء ضمن حدود الطاقة للدائرة.
كيف تعمل سلسلة الزهور
في الإعداد القياسي، تتصل وحدة الشاحن الأساسي بلوحة كهربائية وتتواصل مع شبكة من العقد الثانوية للشحن، كل منها متصل بمركبة. تراقب الوحدة الأساسية حالة الشحن ومتطلبات الجهد والظروف الحرارية لكل مركبة متصلة وتوزع الطاقة ديناميكياً وفقاً لذلك.
تعني بنية "سلسلة الزهور" أن العقد الثانوية تتصل ليس فقط بالوحدة الأساسية بل يمكن أن تتصل ببعضها البعض في سلسلة، مما يسمح بإعادة تشكيل مسار الطاقة بناءً على المركبات التي تحتاج إلى الشحن بشكل أكثر إلحاحاً. قد تتلقى مركبة بها بطارية مستنزفة تقريباً التيار الكامل المتاح حتى تصل إلى حالة شحن آمنة، وبعد ذلك يتم إعادة توزيع الطاقة على المركبات الأخرى.
تصف براءة اختراع GM خوارزميات تحدد تسلسل الشحن الأمثل وتوزيع معدل، مع الأخذ في الاعتبار عوامل تشمل أوقات المغادرة المدخلة من قبل المستخدم ودرجات حرارة البطارية الحالية وتوافق الجهد لكل مركبة.
مشكلة الأسرة متعددة EV
تعالج براءة الاختراع تحدياً حقيقياً ومتزايداً. مع تسارع اعتماد EV، تصبح الأسر التي تمتلك مركبتين أو أكثر من المركبات الكهربائية أكثر شيوعاً — خاصة في الولايات المتحدة، حيث يعني النقل المعتمد على السيارات أن معظم الأسر تحتاج إلى سيارتين على الأقل. تدعم لوحة سكنية نموذجية في الولايات المتحدة 200 أمبير من الخدمة. يمثل شاحن Level 2 واحد بقوة 48 أمبير جزءاً كبيراً من هذه السعة. يمكن لتشغيل اثنتين في نفس الوقت أن يضغط على اللوحة ويخاطر بتفعيل المفتاح الرئيسي. يسمح نظام سلسلة الزهور لعدة مركبات بمشاركة دائرة عالية الطاقة واحدة بشكل ذكي بدلاً من التنافس على التيار.
الآثار المترتبة على تكلفة التركيب المنزلي
من بين الفوائد العملية لنهج سلسلة الزهور أنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من الأعمال الكهربائية المطلوبة للأسر متعددة EV. حالياً، إضافة شاحن EV ثانٍ أو ثالث عادة ما تتطلب تشغيل دوائر إضافية، واحتمال ترقية اللوحة، وتكبد عدة آلاف من الدولارات في رسوم الكهربائي. يقلل نظام سلسلة الزهور الذي يسمح لعقد الشحن المتعددة بمشاركة دائرة واحدة من كل من التعقيد والتكلفة.
تكلفة البنية التحتية للشحن المنزلي هي حاجز موثق لاعتماد EV، خاصة في المخزون السكني الأقدم حيث تكون ترقيات اللوحة مكلفة. يزيل تبسيط تركيب الشحن متعدد المركبات نقطة احتكاك للمشترين يفكرون في EV الثاني أو الثالث لهم.
الجدول الزمني من براءة الاختراع إلى المنتج
تمثل براءات الاختراع احتمالات مستقبلية بدلاً من المنتجات المؤكدة. تقدم GM مئات براءات الاختراع سنوياً، وتصبح جزء صغير منها منتجات تجارية على جداول زمنية يمكن التنبؤ بها. ومع ذلك، يعالج نظام شحن سلسلة الزهور مشكلة تتزايد في الأهمية العملية مع ارتفاع معدلات اعتماد EV، مما يجعله تطبيقاً معقولاً تجارياً بدلاً من تكنولوجيا تخمينية.
إذا أطلقت GM التكنولوجيا في السوق — إما كمنتج شحن منزلي بعلامة GM أو من خلال الترخيص لمصنعي معدات الشحن — فسوف تضيف قدرة عملية مهمة إلى نظام EV البيئي. تعني الاتجاهات الأوسع نحو إدارة الطاقة المنزلية الذكية أن هذا النوع من توزيع الحمل الديناميكي سيظهر على الأرجح في السوق بشكل ما، سواء من GM أو من منافس.
تستند هذه المقالة إلى تقارير من Jalopnik. اقرأ المقالة الأصلية.
