افزایش محبوبیت رانندگی با خودروهای برقی در جهان و به‌ویژه در ایران، باعث شده اهمیت زیرساخت‌های شارژ و شناخت انواع شارژر خودرو برقی برای مصرف‌کنندگان و مدیران ناوگان‌ها بیش از گذشته احساس شود. عملکرد صحیح و انتخاب شارژر مناسب نه‌تنها نقش اساسی در بهینه‌سازی تجربه رانندگی و کاهش دغدغه کاربران دارد، بلکه بر طول عمر باتری، سرعت شارژ و حتی ایمنی خودرو نیز اثرگذار است. با توجه به اینکه تکنولوژی‌های مختلف شارژر خودرو برقی، همچون شارژرهای AC و DC هرکدام مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند، شناخت وجوه اشتراک و تفاوت آن‌ها کمک می‌کند تا هم خرید بهتری داشته باشید و هم نگهداری و بهره‌برداری خودرو الکتریکی خود را به‌صورت حرفه‌ای انجام دهید. در این مقاله سعی شده با رویکردی تخصصی و جامع، تمامی جنبه‌های انواع شارژر خودرو برقی را بررسی کنیم تا مرجعی کامل برای انتخاب، نصب و استفاده از این تجهیزات نوین در اختیار شما قرار گیرد. تفاوت‌های باتری خودرو برقی با خودرو بنزینی رو جداگانه با جزئیات بررسی کرده‌ایم می‌توانید آن را مطالعه نمایید.
انواع شارژر خودرو الکتریکی؛ دسته‌بندی بر اساس تکنولوژی و کاربرد
در دنیای انواع شارژر خودرو برقی، شارژرها به‌طور کلی به دو دسته بزرگ تقسیم می‌شوند: شارژرهای AC (جریان متناوب) و شارژرهای DC (جریان مستقیم). هر یک از این دو دسته، خود شامل مدل‌های مختلفی هستند که با توجه به سرعت شارژ، محل نصب و نوع خودرو، انتخاب می‌شوند.
- شارژرهای AC معمولاً برای مصارف خانگی یا ایستگاه‌های شارژ عمومی با سرعت متوسط مناسب هستند و انرژی مورد نیاز را از طریق برق شهری (معمولاً تک‌فاز یا سه‌فاز) به خودرو منتقل می‌کنند.
- شارژرهای DC بیشتر برای ایستگاه‌های شارژ سریع یا فوق سریع مورد استفاده قرار می‌گیرند و قادرند باتری خودرو را در مدت زمان کوتاهی تا سطح قابل توجهی شارژ کنند.
این دسته‌بندی اصلی، پایه تمام تفاوت‌ها و شباهت‌هایی است که در ادامه بررسی خواهیم کرد.
شارژرهای ماشین برقی سطح بندی‌های مختلف دارند سطح۱،۲، و ۳ . بررسی تفاوت شارژرهای سطح ۱ و ۲ و ۳ را در صفحه و مقاله جداگانه آن بخوانید تا انتخابی درست هنگام خرید داشته باشید.
ساختار کلی شارژر خودرو الکتریکی؛ اجزای مهم و نقش هر بخش
ساختار شارژر خودرو برقی با وجود تنوع فناوری، اجزای مشترکی دارد که وظیفه آن‌ها تبدیل برق شبکه به ولتاژ و جریان مناسب باتری خودرو است.
در حالت کلی، یک شارژر از بخش‌های زیر تشکیل میشود:
- ورودی برق: دریافت برق از شبکه شهری یا ایستگاه اختصاصی.
- مدار تبدیل و اصلاح: تبدیل ولتاژ و جریان ورودی به میزان مطلوب باتری.
- واحد کنترل و ایمنی: مدیریت فرایند شارژ، قطع خودکار، محافظت در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار یا افزایش دما.
- کابل و کانکتور استاندارد: انتقال انرژی به خودرو با رعایت استانداردهای جهانی (مانند Type 1، Type 2، CCS، CHAdeMO).
- سیستم مدیریت ارتباط: تبادل اطلاعات بین خودرو و شارژر برای کنترل جریان و زمان شارژ.
در شارژرهای پیشرفته، قابلیت‌هایی مانند اتصال به اپلیکیشن، تایمر شارژ و تشخیص سلامت باتری نیز افزوده شده است. هدف همه این اجزا، شارژ سریع، ایمن و کارآمد خودرو الکتریکی است.
وجوه مشترک انواع شارژر AC و DC؛ شباهت‌ها و عملکرد پایه
در مقایسه انواع شارژر خودرو برقی از نوع AC و DC، چندین وجه اشتراک وجود دارد. مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
- هدف اصلی: هر دو نوع شارژر انرژی الکتریکی را به خودرو منتقل و باتری را شارژ می‌کنند.
- نیاز به استانداردسازی: هردو باید با استانداردهای بین‌المللی خودروهای برقی و ایمنی برق مطابقت داشته باشند.
- سیستم ارتباط هوشمند: ارتباط الکترونیکی و تبادل اطلاعات بین خودرو و شارژر برای کنترل شدت جریان، قطع اضطراری و مدیریت دما در هر دو نوع وجود دارد.
- مدارهای حفاظتی: سیستم‌های حفاظت در برابر اضافه جریان، اضافه ولتاژ، اتصال کوتاه و حرارت بالا از الزامات مشترک هر دو گروه است.
- استفاده از کانکتورهای استاندارد: نوع و شکل کانکتور شارژر باید متناسب با سوکت خودرو انتخاب شود.
در نهایت، هدف همه این ویژگی‌های مشترک، حفظ ایمنی، افزایش طول عمر باتری و اطمینان از شارژ بدون خطا است.
وجوه تفاوت انواع شارژر AC و DC؛ سرعت، قیمت و کاربرد
اگرچه هدف هر دو نوع شارژر مشابه است، اما تفاوت‌های کلیدی بین شارژر AC و DC وجود دارد که هنگام انتخاب باید به آن‌ها توجه شود:
- منبع تغذیه: شارژر AC مستقیماً از برق شهری (معمولاً ۲۲۰ تا ۴۰۰ ولت) استفاده می‌کند، در حالی که شارژر DC دارای مبدل داخلی است که برق AC را به DC تبدیل و مستقیماً به باتری منتقل می‌کند.
- محل تبدیل برق: در شارژر AC، تبدیل AC به DC داخل خودرو و توسط شارژر آنبرد خودرو انجام میشود. در شارژر DC، این تبدیل در خود ایستگاه شارژ صورت می‌گیرد و انرژی DC مستقیماً وارد باتری میشود.
- سرعت شارژ: شارژر DC با توجه به امکان انتقال جریان بالا، بسیار سریع‌تر از شارژر AC است و میتواند در ۲۰ تا ۴۰ دقیقه تا ۸۰ درصد ظرفیت باتری را پر کند، اما شارژر AC معمولاً چند ساعت زمان میبرد.
- هزینه خرید و نصب: شارژرهای DC گران‌تر و نیازمند زیرساخت قوی‌تر و تخصصی‌تر هستند، در حالی که شارژر AC ارزان‌تر بوده و نصب آن در منزل ساده‌تر است.
- کاربرد: شارژر AC بیشتر برای مصارف شخصی و روزمره (خانه، پارکینگ، محل کار) استفاده میشود. شارژر DC عمدتاً در ایستگاه‌های شارژ عمومی، بزرگراه‌ها و مراکز شهری با تردد بالا کاربرد دارد.
این تفاوت‌ها موجب میشود بسته به نیاز و سبک زندگی، یکی از انواع شارژر خودرو برقی را انتخاب کنید.
ساختار شارژر خودرو الکتریکی نوع AC؛ ساده اما کارآمد برای مصارف خانگی
ساختار شارژر AC خودرو برقی معمولاً از سه بخش اصلی تشکیل میشود:
۱. ورودی برق شهری (تک‌فاز یا سه‌فاز)،
۲. مدار کنترل و ایمنی (دارای حفاظت‌های مختلف)،
۳. کابل و کانکتور متناسب با خودرو.
در این نوع شارژر، برق متناوب (AC) به خودرو منتقل و توسط مبدل آنبرد خودرو (On-board Charger) به برق مستقیم (DC) تبدیل و وارد باتری میشود. سرعت شارژ بستگی به قدرت شارژر (معمولاً بین ۳.۷ تا ۲۲ کیلووات) و ظرفیت مبدل داخلی خودرو دارد.
مزیت اصلی این نوع شارژر، سهولت نصب، هزینه پایین و سازگاری با برق شهری است. بیشتر کاربران خانگی و بسیاری از ایستگاه‌های عمومی، از شارژرهای AC برای شارژ شبانه یا مواقعی که عجله ندارند استفاده می‌کنند. هوشمندسازی شارژرهای AC جدید، قابلیت‌هایی مانند تنظیم زمان‌بندی، مدیریت مصرف انرژی، و کنترل از راه دور را نیز فراهم می‌کند.
ساختار شارژر خودرو الکتریکی نوع DC؛ تکنولوژی پیشرفته برای شارژ فوق سریع
ساختار شارژر DC خودرو برقی پیچیده‌تر و پیشرفته‌تر است. این شارژرها دارای مبدل داخلی قدرتمندی هستند که برق متناوب شبکه را به برق مستقیم با ولتاژ و جریان بالا تبدیل می‌کند. جریان مستقیم (DC) حاصل، بدون نیاز به مبدل آنبرد خودرو، مستقیماً به پک باتری منتقل میشود.
اجزای اصلی شارژر DC عبارت‌اند از:
- ورودی برق سه‌فاز با قدرت بالا،
- ماژول‌های تبدیل AC به DC با راندمان بالا،
- سیستم‌های کنترل و ایمنی هوشمند،
- سیستم خنک‌کننده برای مدیریت حرارت دستگاه و کابل،
- کابل ضخیم و کانکتور استاندارد (معمولاً CCS یا CHAdeMO)
شارژرهای DC معمولاً در قدرت‌های ۵۰ تا ۳۵۰ کیلووات یا حتی بیشتر ارائه می‌شوند و می‌توانند در عرض چند دقیقه درصد زیادی از ظرفیت باتری را پر کنند. نصب این شارژرها هزینه‌بر است اما برای مراکز خدمات شهری، بزرگراه‌ها و مناطق با تردد بالا، بهترین گزینه برای پشتیبانی از حمل‌ونقل برقی محسوب می‌شوند.
جمع‌بندی
شناخت انواع شارژر خودرو برقی و تفاوت‌های کلیدی آن‌ها، به مالکان و علاقه‌مندان خودروهای برقی کمک می‌کند تا بهترین گزینه را متناسب با نیاز و بودجه خود انتخاب کنند. شارژرهای AC با قیمت کمتر و نصب ساده، راهکار مناسبی برای خانه و محل کار هستند، در حالی که شارژرهای DC برای ایستگاه‌های عمومی و شارژ سریع بین‌راهی ایده‌آل‌اند. با پیشرفت فناوری، هر دو نوع شارژر هوشمندتر، ایمن‌تر و سازگارتر با نیازهای روزمره خواهند شد و مسیر حمل‌ونقل پایدار و پاک را هموارتر می‌کنند.
سوالات متداول
۱. کدام شارژر برای مصرف خانگی بهتر است؟
شارژر AC با قدرت ۷ تا ۲۲ کیلووات، ایمنترین و مقرونبهصرفهترین گزینه برای شارژ شبانه یا استفاده روزمره در منزل است.
۲. آیا میتوان خودرو را همیشه با شارژر سریع DC شارژ کرد؟
امکانپذیر است، اما توصیه نمیشود؛ شارژ سریع مکرر میتواند عمر باتری را کاهش دهد. بهتر است بیشتر مواقع از شارژر AC استفاده شود و شارژ سریع فقط در مواقع ضروری به کار رود.
۳. نصب شارژر خودرو برقی نیاز به مجوز دارد؟
برای نصب شارژر AC خانگی معمولاً نیاز به مجوز خاصی نیست، اما شارژرهای DC نیازمند زیرساخت برق ویژه و تاییدیه از شرکت برق منطقه‌ای هستند.
۴. شارژرهای عمومی رایگاناند یا هزینه دارند؟
بسته به سیاست محل نصب، برخی ایستگاهها رایگان و برخی دیگر پولی هستند. هزینه شارژ معمولاً بر اساس کیلوواتساعت یا مدت زمان شارژ محاسبه میشود.
۵. چه مدت طول میکشد تا یک خودرو برقی با شارژر AC یا DC کامل شارژ شود؟
با شارژر AC، شارژ کامل بین ۶ تا ۱۲ ساعت زمان میبرد؛ شارژر DC میتواند ظرف ۳۰ تا ۴۵ دقیقه تا ۸۰ درصد ظرفیت باتری را شارژ کند.
