نظرة متعمقة في إدارة الأحمال الديناميكية لشواحن التيار المتردد الحائطية المنزلية

إدارة الحمل الديناميكي هي تقنية ذكية للسيارات الكهربائية. يعمل نظام الإدارة الكهربائية هذا على ضبط طاقة الشحن التي يتم توصيلها إلى السيارة الكهربائية.

تعمل هذه العملية الذكية على تحسين شحن السيارات الكهربائية للمركبات الكهربائية. تسمح لشواحن السيارات الكهربائية بالعمل بأمان. يقوم الشاحن بضبط الشحن للمركبة الكهربائية. الشركات المصنعة لشاحن السيارة الكهربائية, مثل TPSON، توفر هذه الخدمات المتقدمة حلول شحن السيارات الكهربائية. شواحن السيارات الكهربائية الخاصة بهم، بما في ذلك شواحن السيارات الكهربائية المحمولة, توفير شحن منزلي أفضل للسيارات الكهربائية. هذا شاحن السيارة الكهربائية يضمن أن يوفر الشاحن الشحن الأمثل للسيارة، مما يحمي نظامك الكهربائي.

ما هي إدارة الأحمال الديناميكية ولماذا يحتاجها منزلك؟

يتبنى العديد من مالكي المنازل السيارات الكهربائية لكفاءتها وفوائدها البيئية. ومع ذلك، فإن عملية شحن السيارات الكهربائية تستلزم حملاً كهربائياً جديداً كبيراً. وهنا يأتي دور إدارة حمل شحن السيارات الكهربائية يصبح اعتبارًا حاسمًا. فهو يضمن قدرة النظام الكهربائي في المنزل على التعامل مع الطلب بأمان وكفاءة.

المشكلة الأساسية: محدودية القدرة الكهربائية المنزلية المحدودة

لكل منزل كمية محدودة من الطاقة الكهربائية التي يمكنه استخدامها في وقت واحد. هذا الحد هو التحدي الرئيسي الذي إدارة الأحمال الديناميكية يحل، خاصة عند تقديم جهاز عالي الطاقة مثل جهاز شاحن السيارة الكهربائية.

فهم القاطع الرئيسي في منزلك

فكّر في اللوحة الكهربائية الرئيسية في منزلك على أنها قلب نظام الطاقة. القاطع الرئيسي هو حارس هذا النظام. له سعة محددة، تقاس بالأمبير (على سبيل المثال، 100 أمبير، 200 أمبير)، والتي تمثل الحد الأقصى لكمية الكهرباء التي يمكن أن يسحبها منزلك بالكامل في نفس الوقت. إذا تجاوز إجمالي الطلب من جميع أجهزتك وأضوائك وأجهزتك هذا الحد، فإن القاطع ينقطع، مما يؤدي إلى قطع التيار الكهربائي لمنع الأحمال الزائدة الخطيرة والحرائق المحتملة.

خطر الحمل الزائد من شحن السيارات الكهربائية عالية الطاقة

يوفر مقبس الحائط القياسي شحن بطيء للمركبة الكهربائية. ولشحن أسرع، يقوم معظم المالكين بتركيب شاحن من المستوى 2. شواحن السيارات الكهربائية القوية هذه يمكن أن تسحب كمية كبيرة من الطاقة.

قد يستخدم الشاحن الشاحن الشائع من المستوى 2 7 كيلوواط إلى 11 كيلوواط من الطاقة. يمكن لهذا الجهاز الواحد أن يستهلك من الكهرباء ما يستهلكه الفرن الكهربائي وسخان المياه ومجفف الملابس الذي يعمل في آن واحد. إن إضافة شحن هذه السيارة الكهربائية عالية الطلب إلى الأحمال الموجودة في المنزل، خاصة خلال ساعات الذروة، يؤدي إلى ارتفاع خطر تعطل القاطع الرئيسي.

تعريف إدارة الحمل الديناميكي

تقدم إدارة الأحمال الديناميكية حلاً ذكياً لمشكلة الطاقة هذه. فهي تتخطى مجرد الشحن البسيط للتشغيل/إيقاف التشغيل لتوفر توصيل طاقة ذكي وسريع الاستجابة. يدمج مزوّدو حلول شحن السيارات الكهربائية المتطورة تقنياً، مثل TPSON، هذه الإمكانية في أجهزة شحن السيارات الكهربائية الخاصة بهم لتوفير تجربة مستخدم سلسة.

الشحن بمعدل ثابت مقابل ضبط الطاقة الديناميكي

بدون نظام إدارة ذكي، يجب على الكهربائي ضبط شاحن السيارة الكهربائية على مستوى طاقة ثابت ومتحفظ لتجنب التحميل الزائد. هذا شكل من أشكال الإدارة الثابتة. سوف يسحب الشاحن دائماً نفس القدر من الطاقة، حتى عندما يستخدم باقي المنزل طاقة قليلة جداً.

يعمل التخصيص الديناميكي للطاقة بشكل مختلف. إنها ميزة رئيسية في إدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية المتقدمة. يضبط النظام باستمرار الطاقة المرسلة إلى السيارة الكهربائية بناءً على إجمالي استهلاك المنزل. تضمن هذه الإدارة الذكية حصول السيارة على أسرع عملية شحن ممكنة دون تعريض اللوحة الكهربائية للخطر.

كيف تمنع البيانات في الوقت الحقيقي تعثر القواطع الكهربائية

تأتي فعالية النظام من استخدامه للمراقبة في الوقت الحقيقي. يقيس جهاز استشعار مثبت في اللوحة الكهربائية الرئيسية باستمرار إجمالي الطاقة التي يستخدمها المنزل. ويتم إرسال هذه البيانات إلى شاحن السيارة الكهربائية الذكي.

كيف يعمل: يستخدم منطق التحكم في الشاحن هذه المراقبة في الوقت الحقيقي لحساب مقدار السعة الاحتياطية المتاحة. إذا قمت بتشغيل جهاز كبير، يكتشف النظام الارتفاع المفاجئ في استخدام الطاقة ويقلل على الفور من معدل شحن السيارة الكهربائية. هذا التعديل الاستباقي يحافظ على الحمل الإجمالي بأمان أقل من الحد المسموح به للقاطع الرئيسي، مما يمنع انقطاع التيار الكهربائي.

تشبيه: مراقب الحركة الجوية للكهرباء الخاصة بك

إن فهم إدارة حمولة شحن السيارات الكهربائية أسهل من خلال تشبيه بسيط. تخيل أن السعة الكهربائية لمنزلك عبارة عن مطار صغير بمدرج واحد.

إدارة “حركة المرور” الكهربائية في منزلك”

في هذا السيناريو، كل جهاز يريد الطاقة هو طائرة تريد الهبوط. والمركبة الكهربائية هي طائرة شحن كبيرة تتطلب مساحة كبيرة على المدرج. يعمل نظام إدارة الحمل الديناميكي كمراقب للحركة الجوية. وتتمثل مهمته في إدارة جميع “حركة المرور” الواردة والصادرة (تدفق الطاقة) لمنع حدوث عطل (حمل كهربائي زائد). تضمن هذه المراقبة الذكية سلاسة العمليات في جميع الأوقات.

إعطاء الأولوية للأجهزة الكهربائية على شحن السيارات الكهربائية

لدى مراقب الحركة الجوية أولويات واضحة. تحصل “الرحلات الأساسية”، مثل الثلاجة والفرن ونظام التدفئة والتهوية والتكييف، على أولوية الهبوط دائماً. يتم توجيه “طائرة الشحن” الكهربائية للدوران في نمط الانتظار - أو في هذه الحالة، الحصول على معدل شحن أقل - عندما يكون المدرج مشغولاً. وبمجرد أن تتوقف الأجهزة الأخرى عن العمل ويصبح “المدرج” خاليًا، تمنح وحدة التحكم السيارة الكهربائية التصريح الكامل للهبوط، وتزيد سرعة الشحن إلى الحد الأقصى. تضمن هذه الإدارة حصول السيارة على الطاقة التي تحتاجها دون تعطيل المنزل. تجعل المراقبة في الوقت الحقيقي والتخصيص الديناميكي للطاقة هذه العملية بأكملها تلقائية وآمنة للنظام الكهربائي.

كيفية عمل إدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية في بيئة واقعية

إن النظرية الكامنة وراء الإدارة الديناميكية للحمل مثيرة للإعجاب، ولكن تطبيقها العملي هو ما يجعلها تغير قواعد اللعبة بالنسبة لمالكي السيارات الكهربائية. يعمل النظام بسلاسة في الخلفية من خلال العمل المنسق لثلاثة أجزاء رئيسية من الأجهزة والبرامج.

المكونات الأساسية الثلاثة

يعتمد نظام إدارة حمل شحن السيارات الكهربائية الفعال على ثلاث مكونات تعمل بتناغم تام. لكل جزء دور متميز وحاسم في العملية.

شاحن السيارة الكهربائية الذكي (EVSE)

أساس النظام هو شاحن السيارة الكهربائية نفسه. يجب أن يكون جهازًا “ذكيًا” قادرًا على ضبط خرج الطاقة في الوقت الفعلي. تفتقر شواحن السيارات الكهربائية الأساسية إلى هذه الإمكانية. أما المزودات المتقدمة تقنياً مثل تقدم TPSON حلولاً ذكية لشحن السيارات الكهربائية مع هذه الميزة المدمجة. تشمل الأمثلة الأخرى لشواحن السيارات الكهربائية الذكية ذات الإدارة المتكاملة ما يلي:

• شاحن سولاكس الذكي للسيارات الكهربائية
• مشروع نماذج السيارات الكهربائية
• سيجنيرجي سيجنستور

يمكن لشواحن السيارات الكهربائية الذكية هذه تلقي البيانات وتغيير معدل الشحن وفقاً لذلك، مما يجعلها العنصر النشط في نظام إدارة الطاقة.

مستشعر محول التيار (CT)

مستشعر محول التيار (CT) هو جهاز مراقبة النظام اليقظ. يقوم كهربائي مؤهل بتركيب هذا الجهاز الصغير داخل اللوحة الكهربائية الرئيسية للمنزل. وتتمثل مهمته الوحيدة في قياس إجمالي كمية الكهرباء التي يستهلكها المنزل بأكمله في أي لحظة. ثم ينقل هذه المعلومات الحيوية إلى شاحن السيارة الكهربائية الذكي.

منطق التحكم أو “الدماغ”

منطق التحكم هو البرنامج أو البرنامج الثابت داخل الشاحن الذكي. يتلقى هذا “العقل” التدفق المستمر لبيانات استخدام الطاقة من مستشعر التصوير المقطعي المحوسب. وهو يحسب باستمرار السعة الكهربائية المتاحة في المنزل ويتخذ القرار النهائي، ويخبر الشاحن بدقة مقدار الطاقة التي يمكنه توصيلها بأمان إلى السيارة الكهربائية دون التسبب في زيادة الحمل. هذه الإدارة هي جوهر عملية الشحن الذكي.

سيناريو خطوة بخطوة: منزلك في العمل

لفهم إدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية، دعنا نستعرض أمسية وصباحاً نموذجياً.

خط الأساس: السرعة القصوى للشحن الليلي

في الساعة 11 مساءً، يكون المنزل هادئًا. تكون الأضواء مطفأة والأجهزة الرئيسية خاملة. يكتشف النظام استهلاكاً منخفضاً جداً للطاقة. يستغل الشاحن الذكي هذه الفرصة لتوصيل أقصى طاقة ممكنة إلى السيارة الكهربائية، مما يضمن أسرع سرعة شحن للسيارة.

حدث عالي الطلب: بدء الروتين الصباحي

في الساعة 7 صباحًا، تستيقظ الأسرة. يقوم شخص ما بتشغيل الموقد الكهربائي لتناول الإفطار، وتبدأ آلة صنع القهوة في التخمير، ويبدأ سخان المياه في العمل. يكتشف مستشعر CT على الفور هذا الارتفاع الكبير في الطلب على الطاقة.

استجابة تلقائية: انخفاض طاقة الشحن إلى أدنى مستوياتها

يقوم منطق التحكم في الشاحن بمعالجة البيانات الجديدة على الفور. وللحفاظ على الحمل الإجمالي بأمان أقل من الحد الأقصى للقاطع الرئيسي، يقوم تلقائياً بتقليل الطاقة المتدفقة إلى السيارة الكهربائية. تستمر السيارة في الشحن، ولكن بمعدل أبطأ بكثير.

العودة إلى الوضع الطبيعي عودة طاقة الشحن إلى طبيعتها

وبحلول الساعة 8 صباحًا، تكون فترة الذروة الصباحية قد انتهت. تكون الأجهزة قد توقفت عن العمل، ويكون الناس قد غادروا في الصباح. يرى النظام انخفاض الطلب على الطاقة المنزلية إلى مستوى منخفض. يستجيب منطق الشاحن من خلال زيادة طاقة شحن السيارة الكهربائية إلى أقصى سرعة آمنة.

بروتوكولات السلامة وتحديد الأولويات المدمجة

السلامة هي الهدف الأساسي لأي تركيب لشحن السيارات الكهربائية. يضيف نظام الإدارة الذكي هذا طبقات متعددة من الحماية الآلية.

ضمان أن تكون الأولوية دائمًا للأعباء المنزلية

النظام مبرمج بتسلسل هرمي واضح: احتياجات المنزل هي الأولوية القصوى دائماً. تتلقى السيارة الكهربائية فقط الطاقة الفائضة التي لا تستخدمها الأجهزة الأخرى. وهذا يضمن لك عدم انقطاع تشغيل الفرن عن طريق شحن السيارة الكهربائية.

إعدادات أمان الفشل وإعدادات الطاقة الافتراضية

تم تصميم شواحن السيارات الكهربائية الاحترافية مع مراعاة معايير السلامة. إذا فُقد الاتصال بين مستشعر التصوير المقطعي المحوسب والشاحن في أي وقت، سيعود الشاحن إلى الإعداد الافتراضي منخفض الطاقة المحدد مسبقاً لضمان السلامة.

السلامة أولاً: تعمل هذه الأنظمة ضمن قوانين كهربائية صارمة. على سبيل المثال، معايير مثل NEC 625.42 التعامل مع شحن السيارة الكهربائية كحمل مستمر. ويتطلب ذلك ألا تعمل الدائرة الكهربائية بأكثر من 801 تيرابايت 3 تيرابايت من الحد الأقصى لتصنيفها، وهي قاعدة يحترمها نظام الإدارة تلقائياً لمنع ارتفاع درجة الحرارة وضمان السلامة على المدى الطويل.

الفوائد الرئيسية لإدارة الأحمال الديناميكية لأصحاب المنازل

يوفر اعتماد الإدارة الديناميكية للأحمال مزايا كبيرة لأصحاب المنازل تتجاوز مجرد الراحة البسيطة. توفر هذه التقنية مزايا مالية ومزايا سلامة وأداء ملموسة. فهي تحول إعداد شحن السيارة الكهربائية القياسي إلى نظام ذكي ومحسّن. هذه المزايا تجعلها استثماراً حكيماً لأي مالك سيارة كهربائية.

الفائدة 1: تجنب ترقيات اللوحات الكهربائية المكلفة

تتمثل إحدى الفوائد الأكثر إلحاحاً لإدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية في قدرتها على توفير مبلغ كبير من المال لأصحاب المنازل. تحتوي العديد من المنازل القديمة على لوحات كهربائية لا يمكنها دعم شاحن كهربائي عالي الطاقة إلى جانب الأحمال المنزلية العادية.

التكلفة العالية لترقية الخدمة الرئيسية

وبدون نظام إدارة ذكي، فإن الحل الوحيد للوحة ذات السعة الناقصة هو ترقية كاملة للخدمة. هذه العملية مكلفة ومزعجة على حد سواء. يمكن أن تختلف التكاليف بشكل كبير بناءً على عدة عوامل:

• معدلات العمالة
• نوع اللوحة
• الحاجة إلى أسلاك إضافية
• رسوم التصاريح
• التعقيد الكلي للوظيفة

معظم ينفق أصحاب المنازل مبلغًا كبيرًا على استبدال لوحة القواطع الكهربائية. يمكن أن تصل النفقات الإجمالية لترقية الخدمة الرئيسية بسهولة إلى آلاف الدولارات.

كيف تزيد DLM بأمان من اللوحة الموجودة لديك إلى أقصى حد ممكن

توفر إدارة حمل شحن السيارات الكهربائية بديلاً ذكياً وفعالاً من حيث التكلفة. يسمح النظام بتركيب شاحن مركبات كهربائية عالية الطاقة بأمان على لوحة موجودة، حتى لو كانت ذات سعة محدودة. وهو يعمل من خلال إدارة تدفق الطاقة بذكاء. يستخدم الشاحن السعة الاحتياطية المتاحة فقط. يعمل هذا النهج على تعظيم الاستفادة من البنية التحتية الكهربائية الحالية. يمكن لمالكي المنازل الاستمتاع بشحن سريع للمركبات الكهربائية دون التكلفة الباهظة والمتاعب التي تنطوي عليها ترقية اللوحة.

الميزة 2: تعزيز السلامة الكهربائية في المنزل

السلامة هي الشغل الشاغل مع أي جهاز كهربائي عالي الطاقة. تعمل إدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية كطبقة أمان حاسمة، حيث تحمي النظام الكهربائي في المنزل بشكل فعال من الظروف الخطرة.

شبكة أمان آلية ضد الأحمال الزائدة

يعمل النظام كشبكة أمان آلية. فهو يراقب باستمرار إجمالي الحمل الكهربائي على المنزل. هذا الإشراف المستمر يمنع الطلب المشترك لشاحن السيارة الكهربائية والأجهزة الأخرى من تجاوز الحد الأقصى للقاطع الرئيسي. هذه الإدارة الاستباقية تقضي على السبب الرئيسي للأحمال الكهربائية الزائدة. تحصل السيارة الكهربائية على الطاقة التي تحتاجها، ولكن ليس على حساب سلامة النظام.

الحد من مخاطر تعثر القواطع الكهربائية والحرائق

تعد الدائرة الكهربائية ذات التحميل الزائد مشكلة شائعة يمكن أن تؤدي إلى حرائق كهربائية. هناك حالات موثقة حيث أدى تركيب شاحن كهربائي غير صحيح على نظام قديم إلى ارتفاع درجة حرارة الأسلاك بشكل كبير بحيث كانت قريبة من الاشتعال.

يخفف نظام إدارة الحمل الديناميكي من هذه المخاطر بشكل مباشر. فمن خلال تقليل طاقة الشحن تلقائياً خلال فترات ارتفاع الطلب المنزلي، فإنه يمنع ارتفاع درجة حرارة الأسلاك. يقلل هذا التحكم الذكي بشكل كبير من فرصة تعثر القواطع، والأهم من ذلك، يقلل من خطر حدوث حريق كهربائي مدمر. فهو يضمن أن تكون عملية شحن السيارة الكهربائية آمنة دائماً.

الميزة 3: زيادة سرعة شحن السيارة الكهربائية إلى أقصى حد ممكن

يفترض العديد من الأشخاص أنه إذا كانت سعة اللوحة الخاصة بهم محدودة، فعليهم أن يرضوا بالشحن البطيء للمركبات الكهربائية إلى الأبد. هذا مفهوم خاطئ شائع، وهو مفهوم خاطئ شائع تحلّه الإدارة الديناميكية وتوفر كفاءة شحن فائقة.

مشكلة إعدادات الطاقة المنخفضة بشكل دائم

يتمثل الحل التقليدي للوحة محدودة في أن يقوم كهربائي بضبط شاحن السيارة الكهربائية بشكل دائم على مستوى طاقة منخفض للغاية (على سبيل المثال، 16 أمبير بدلاً من 40 أمبير). يتجنب هذا الإعداد “الثابت” التحميل الزائد ولكنه يعوق أداء الشاحن بشدة. ستشحن السيارة الكهربائية بهذا المعدل البطيء حتى عندما لا تستخدم بقية أجزاء المنزل أي طاقة تقريباً، مما يضيع فرصة كبيرة لشحن أسرع. وينتج عن ذلك ضعف كفاءة الشحن.

الاستفادة من كل أمبير من الطاقة المتاحة

يفتح الشاحن الذكي المزوّد بإدارة ديناميكية الإمكانات الكاملة للاتصال. يسمح النظام للشاحن باستخدام كل أمبير متاح من الطاقة عندما يكون حمل المنزل منخفضاً.

• خلال النهار: عند تشغيل الفرن والمجفف، قد يوفر الشاحن مستوى طاقة أقل للمركبة الكهربائية.
• بين عشية وضحاها: عندما يكون المنزل نائماً، يرتفع الشاحن إلى أقصى سرعة ممكنة.

ويضمن هذا التعديل الذكي للطاقة حصول السيارة على أسرع شحن ممكن في أي لحظة. شواحن السيارات الكهربائية المتطورة تكنولوجياً من مقدمي الخدمات مثل TPSON يتفوقون في ذلك، مما يمنح مالك السيارة الكهربائية أفضل ما في العالمين: الأمان والسرعة. تعمل هذه الإدارة على زيادة معدل شحن السيارة إلى أقصى حد.

الميزة 4: حماية منزلك الكهربائي بالكامل في المستقبل

إن الاستثمار في إدارة الأحمال الديناميكية هو قرار استراتيجي يهيئ الأسرة للمستقبل. لا يقتصر التحول العالمي نحو الكهربة على وسائل النقل. فمع اعتماد المنازل على المزيد من الأجهزة الكهربائية عالية الطاقة، تصبح إدارة الاستهلاك الكلي للطاقة أمراً ضرورياً. توفر الإدارة الديناميكية للأحمال البنية التحتية المرنة اللازمة لدعم هذا التحول بسلاسة.

الاستعداد للمركبة الكهربائية الثانية

ستمتلك العديد من الأسر في نهاية المطاف أكثر من سيارة كهربائية واحدة. وتمثل إضافة شاحن كهربائي ثانٍ تحدياً كهربائياً كبيراً. فبدون نظام إدارة ذكي، قد تحتاج الأسرة إلى تركيب دائرة كهربائية ثانية مخصصة عالية الطاقة، وهي عملية قد تؤدي إلى ترقية مكلفة للوحة الرئيسية.

توفر إدارة الأحمال الديناميكية، وخاصة الأنظمة ذات الشواحن المتعددة، حلاً أنيقاً. تسمح هذه التقنية لشاحنين أو أكثر من شواحن السيارات الكهربائية بمشاركة سعة دائرة واحدة. يقوم النظام بتوزيع الطاقة المتاحة بذكاء بين كل سيارة كهربائية متصلة. إذا كانت سيارة واحدة فقط تقوم بالشحن، فإنها تحصل على الطاقة الكاملة. وعند توصيل سيارة كهربائية ثانية، يقوم النظام بتقسيم الطاقة بينهما. وهذا يضمن شحن كلتا السيارتين بكفاءة دون زيادة التحميل على الدائرة الكهربائية. تجعل هذه الإمكانية إضافة سيارة كهربائية ثانية أمراً بسيطاً وفعالاً من حيث التكلفة.

دعم الأجهزة الكهربائية المستقبلية

يبتعد المنزل الحديث بشكل مطرد عن الوقود الأحفوري. فأصحاب المنازل يستبدلون أفران الغاز بمضخات التدفئة الكهربائية ويستبدلون مواقد الغاز بأفران الطهي الحثية القوية. يزيد كل جهاز كهربائي جديد من الطلب الكلي على اللوحة الكهربائية. يجب على مالك السيارة الكهربائية أن يأخذ في الحسبان هذه الإضافات المستقبلية.

حتى الأجهزة في وضع الاستعداد تساهم في الحمل الأساسي. وفي حين أن بعض اللوائح تهدف بعض اللوائح إلى أن تكون الطاقة في وضع الاستعداد منخفضة جداً، إلا أن الاستهلاك في العالم الحقيقي يمكن أن يكون أعلى من ذلك.

• تشير لائحة تم إدخالها في أكتوبر 2010 إلى أن الجهاز يجب أن يستخدم أقل من نصف واط في وضع الاستعداد.
• ومع ذلك، تم قياس موقد تحريضي واحد يُظهر 150 W على مقياس طاقة في وضع الاستعداد.
• ووجدت دراسة أخرى أن متوسط استخدام موقد الحث الكهربائي في وضع الاستعداد يبلغ حوالي 25 وات على مدار عشر ساعات.

يجعل نظام إدارة الأحمال الديناميكي المنزل جاهزاً لهذا المستقبل الكهربائي بالكامل. فهو يحسب تلقائياً الطاقة التي تستخدمها المضخة الحرارية الجديدة أو موقد الحث الحراري. سيقوم النظام ببساطة بتقليل معدل شحن السيارة الكهربائية عندما تكون هذه الأجهزة نشطة. تضمن هذه القدرة على التكيف إمكانية إضافة المالك أجهزة كهربائية جديدة دون القلق بشأن السعة الكهربائية. تستمر السيارة الكهربائية في الشحن، ويعمل المنزل بأمان. تبني حلول شحن السيارات الكهربائية المتقدمة تقنياً من مزوّدي الخدمات مثل TPSON هذا الاستشراف في منتجاتها، مما يهيئ المستخدمين للجيل القادم من احتياجات الطاقة المنزلية. وهذا ما يجعل من تقنية DLM حجر الزاوية لأي مالك سيارة كهربائية يتطلع إلى المستقبل.

استكشاف أنواع إعدادات إدارة الأحمال الديناميكية

إدارة الأحمال الديناميكية ليست تقنية واحدة تناسب الجميع. تتطلب الأنواع المختلفة من شواحن السيارات الكهربائية والاحتياجات المنزلية إعدادات مختلفة. يساعد فهم هذه الاختلافات مالك السيارة الكهربائية على اختيار النظام المناسب لحالته الخاصة. تتضمن الفئات الرئيسية موازنة الشاحن الواحد، والتنسيق بين الشواحن المتعددة، وكيفية دمج منطق الإدارة.

إدارة الحمولة الديناميكية لشاحن واحد

هذا التكوين هو الشكل الأكثر وضوحاً واستخداماً على نطاق واسع لإدارة حمل شحن المركبات الكهربائية في البيئات السكنية. وهو يركز على موازنة احتياجات الطاقة لمركبة كهربائية واحدة مع باقي أجزاء المنزل.

الإعدادات السكنية الأكثر شيوعاً

تستخدم معظم المنازل التي تحتوي على سيارة كهربائية واحدة هذا الإعداد. هدف النظام بسيط: منع شاحن السيارة الكهربائية من التحميل الزائد على اللوحة الكهربائية الرئيسية. إنه حل مثالي لأصحاب المنازل الذين يرغبون في تركيب شاحن قوي من المستوى الثاني دون ترقية الخدمة الكهربائية. توفر العديد من شواحن السيارات الكهربائية الحديثة هذه الإمكانية.

• إدارة الأحمال io7
• إدارة الأحمال io6
• io5 إدارة الأحمال

موازنة شاحن واحد مع المنزل بأكمله

في هذا النموذج، يراقب جهاز استشعار إجمالي استهلاك الطاقة في المنزل. يتلقى الشاحن الذكي هذه البيانات ويضبط معدل الشحن. إذا كان استخدام الطاقة في المنزل مرتفعاً، يقلل الشاحن من الطاقة إلى السيارة الكهربائية. وعندما ينخفض الطلب المنزلي، يقوم الشاحن بزيادة الطاقة. تضمن هذه الموازنة المستمرة حصول السيارة الكهربائية على أسرع شحن ممكن دون المساس باستقرار الكهرباء في المنزل.

موازنة حمل شحن السيارات الكهربائية متعددة الشواحن

مع اعتماد الأسر على سيارة كهربائية ثانية، تصبح إدارة شحن كلتا السيارتين تحدياً جديداً. تُعد موازنة حمل شحن السيارة الكهربائية شكلاً متخصصاً من أشكال الإدارة المصممة لهذا السيناريو تحديداً.

للأسر التي لديها سيارتان كهربائيتان أو أكثر

يتطلب المنزل الذي يحتوي على شاحني مركبتين كهربائيتين على دائرة كهربائية واحدة تنسيقاً ذكياً. فببساطة تشغيل شاحني السيارات الكهربائية بكامل طاقتهما سيؤدي حتماً إلى انقطاع التيار الكهربائي. تسمح موازنة أحمال شحن السيارات الكهربائية بتشغيل عدة شواحن سيارات كهربائية بشكل متناغم على دائرة واحدة مشتركة، مما يجعلها حلاً فعالاً من حيث التكلفة للعائلات التي تستخدم عدة سيارات كهربائية.

كيف تشترك الشواحن بذكاء في دائرة واحدة

يضع هذا النظام الذكي حداً أقصى للطاقة للدائرة التي تتشاركها شواحن السيارات الكهربائية. ثم تتواصل الشواحن مع بعضها البعض لإدارة الطاقة المتاحة.

مثال على السيناريو: إذا تم توصيل سيارة واحدة بالشاحن، فإنها تتلقى الطاقة الكاملة المتاحة للشحن الأسرع. وعند توصيل سيارة كهربائية ثانية، يقوم النظام بتقسيم الطاقة بذكاء بين الشاحنين. تضمن هذه الموازنة الديناميكية حصول كلتا السيارتين على الشحن دون زيادة التحميل على الدائرة الكهربائية.

أنظمة إدارة الأراضي المدمجة مقابل أنظمة إدارة الأراضي المدمجة الخارجية

يمكن دمج منطق التحكم في إدارة حمل شحن المركبات الكهربائية في الشاحن أو إدارته بواسطة جهاز منفصل. يعتمد الاختيار بين هذه الأنواع من شواحن السيارات الكهربائية على مدى تعقيد النظام وتفضيل المستخدم.

شواحن مزودة بقدرات DLM مدمجة في نظام DLM

تأتي العديد من شواحن السيارات الكهربائية الحديثة مزودة بميزات متكاملة لإدارة الطاقة. يقدم مزودو الخدمة المتقدمون تقنياً مثل TPSON شواحن السيارات الكهربائية الذكية المزودة بهذه الوظيفة المدمجة. إن شاحن مقبس شاحن غارو كيان 7.4 كيلوواط هو مثال آخر يتضمن إدارة الحمل لتحقيق التوازن الأمثل للطاقة. يعمل هذا النهج المتكامل على تبسيط عملية التركيب والتكوين، حيث تم تصميم الشاحن من الألف إلى الياء لهذا الغرض.

استخدام جهاز إدارة الطاقة الخارجي

بالنسبة للتركيبات الأكثر تعقيداً أو التجارية، قد يتحكم جهاز خارجي في الإدارة. هذا الإعداد شائع في العقارات التي تحتوي على أنواع متعددة من شواحن السيارات الكهربائية أو عند التكامل مع أنظمة الطاقة الأخرى في المبنى. محطة تجارية مثل منافذ GARO 2 × 22 كيلو وات مقننة ومقيسة بالإيثرنت قد تستخدم نظاماً خارجياً لإدارة الأحمال لتنسيق الشحن عبر عدة فتحات. يوفر هذا النهج مرونة أكبر لعمليات شحن السيارات الكهربائية على نطاق واسع.

كيفية اختيار نظام إدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية المنزلية وتركيبه

ينطوي اختيار نظام إدارة حمل شحن السيارة الكهربائية وتنفيذه على بعض الخطوات المهمة. يجب على صاحب المنزل تقييم إعداداته الكهربائية الحالية، واختيار الأجهزة المناسبة، وضمان التركيب الآمن والاحترافي. تضمن هذه العملية تجربة شحن فعالة وآمنة للمركبات الكهربائية.

الخطوة 1: تقييم النظام الكهربائي في منزلك

الخطوة الأولى هي فهم السعة الكهربائية للمنزل. هذه المعلومات موجودة على اللوحة الكهربائية الرئيسية وهي ضرورية لتحديد الحاجة إلى إدارة حمل شحن السيارة الكهربائية. إن التقييم السليم يمنع حدوث مشاكل مستقبلية في تركيب شحن السيارة الكهربائية.

كيفية قراءة ملصق اللوحة الكهربائية

يحتوي القاطع الرئيسي في اللوحة الكهربائية على رقم كبير على مفتاحه، عادة ما يكون 100 أو 150 أو 200. يمثل هذا الرقم السعة الإجمالية للتيار الكهربائي للمنزل بأكمله.

💡 نصيحة محترف: يمكن لصاحب المنزل العثور على هذا القاطع الرئيسي في أعلى أو أسفل اللوحة. إن تصنيف التيار المطبوع عليه هو أهم معلومة للتخطيط لتركيب شاحن كهربائي.

متى تكون إدارة المحتوى المحلي “ضرورية” مقابل “لطيفة للاقتناء”؟

تعتبر إدارة حمل شحن السيارة الكهربائية “ضرورية” للمنازل التي لديها خدمة 100 أمبير أو أقل، خاصةً إذا كانت تستخدم أجهزة كهربائية كبيرة أخرى. أما بالنسبة للمنازل التي لديها خدمة 200 أمبير وأقل استخداماً للأجهزة الكهربائية، فهي ميزة “لا غنى عنها” توفر الأمان والتحصين المستقبلي للمركبة الكهربائية الثانية. يستفيد تركيب أي شاحن كهربائي قوي من هذه الإدارة.

الخطوة 2: اختر الشاحن المناسب القادر على DLM

اختيار الشاحن المناسب ضروري لنجاح التركيب. لا توفر جميع أجهزة شحن السيارات الكهربائية إدارة ديناميكية. يجب أن يبحث مالك المنزل عن ميزات محددة تتيح الشحن الذكي للمركبات الكهربائية.

قائمة مراجعة الميزات الرئيسية التي يجب البحث عنها

عند اختيار الشاحن، يجب على المشتري مقارنة عدة جوانب رئيسية. يقوم مقدمو الخدمات المتقدمة تقنياً مثل TPSON بتصميم شواحن السيارات الكهربائية الخاصة بهم بهذه الإمكانيات. تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

• أمبيرية قابلة للتعديل: يجب أن يكون الشاحن قادرًا على تغيير خرج طاقته بناءً على الإشارات الخارجية.
• بروتوكول الاتصال: يجب أن يدعم الشاحن بروتوكولات مثل OCPP 1.6 أو أعلى للتواصل مع المستشعرات والأجهزة الأخرى.
• نوع DLM: اختر ما بين الإدارة المحلية (لـ 2-10 شواحن، لا حاجة للإنترنت) أو الأنظمة السحابية للمراقبة عن بُعد.
• شهادات السلامة: يجب أن يتمتع الشاحن بأوراق اعتماد السلامة المناسبة.

الفرق بين نظام الإدارة الديناميكي ونظام الإدارة الثابت كبير. يعمل النظام الديناميكي على تحسين الشحن للمركبة الكهربائية.

التحقق من توافق مستشعر التصوير المقطعي المحوسب

يجب أن يكون الشاحن المختار متوافقاً مع مستشعر محول التيار (CT). هذا المستشعر هو عين وأذن نظام الإدارة. سوف تسرد المواصفات الفنية للشاحن نماذج مستشعر CT المتوافقة. هذا التوافق أمر حيوي لكي يعمل التركيب بشكل صحيح.

أهمية شهادات السلامة من UL/ETL

السلامة غير قابلة للتفاوض. يجب على صاحب المنزل أن يشتري فقط شواحن السيارات الكهربائية المعتمدة من منظمة سلامة معترف بها مثل UL أو ETL. تؤكد هذه الشهادات أن الشاحن قد خضع لاختبارات صارمة للسلامة الكهربائية. وهذا جزء مهم من عملية تركيب أي سيارة كهربائية. تضمن الشهادة أن شاحن السيارة الكهربائية آمن لشحن السيارة.

الخطوة 3: عملية التثبيت الاحترافية

التركيب المناسب هو الجزء الأخير من الأحجية. هذا ليس مشروعاً يمكن القيام به بنفسك. يضمن المحترف المؤهل أن يكون النظام آمناً ومتوافقاً وفعالاً لشحن السيارات الكهربائية.

لماذا يعد وجود كهربائي مؤهل أمرًا ضروريًا

إن وجود كهربائي مؤهل أمر ضروري لتركيب شاحن السيارة الكهربائية. فهم يفهمون القوانين الكهربائية المحلية، ويمكنهم العمل بأمان داخل لوحة كهربائية حية، ويعرفون كيفية تهيئة النظام بشكل صحيح. إن التركيب الاحترافي يحمي السيارة الكهربائية والمنزل وسكانه. يجب أن يكون تركيب شحن السيارة الكهربائية مثاليًا.

تركيب مستشعر التصوير المقطعي المحوسب في اللوحة الرئيسية

سيقوم الكهربائي بتنفيذ الخطوة الحاسمة في التركيب: وضع جهاز الاستشعار المقطعي المحوسب. يتم تثبيت هذا الجهاز حول أسلاك الخدمة الرئيسية القادمة إلى اللوحة. يسمح هذا الجزء من التركيب بقياس إجمالي الطاقة التي يستخدمها المنزل. التركيب الصحيح لهذا المستشعر هو مفتاح النظام بأكمله.

توصيل النظام وتكوينه

وأخيراً، يقوم الكهربائي بتوصيل الشاحن بالدائرة الكهربائية المخصصة له وربطه بمستشعر التصوير المقطعي المحوسب. ثم يقوم بعد ذلك بتهيئة برنامج الشاحن، وتعيين الحد الأقصى للتيار الكهربائي للقاطع الرئيسي. هذا التكوين يخبر الشاحن بحد الأمان الذي يجب ألا يتجاوزه. تعمل هذه الخطوة الأخيرة في التركيب على تنشيط الشحن الذكي للمركبة الكهربائية.

تكاملات متقدمة: DLM مع تكنولوجيا الطاقة الشمسية والمنزل الذكي

تتطور إدارة الأحمال الديناميكية إلى ما هو أبعد من مجرد الحماية البسيطة من الحمل الزائد. فهي تفتح استراتيجيات الطاقة المتقدمة عند إقرانها بالتقنيات الذكية الأخرى. هذا التكامل يحول شاحن السيارة الكهربائية إلى عنصر أساسي في نظام الطاقة المنزلي الذكي، مما يعزز التوفير والكفاءة على حد سواء.

إقران DLM مع تركيب الطاقة الشمسية المنزلية

بالنسبة لأصحاب المنازل الذين يمتلكون ألواحاً شمسية، فإن إدارة حمل شحن المركبات الكهربائية تخلق تآزراً قوياً. يعمل النظام بذكاء على سد الفجوة بين توليد الطاقة واستهلاكها، مما يضمن استخدام كل واط شمسي بفعالية لشحن السيارات الكهربائية.

إعطاء الأولوية للطاقة الشمسية المولدة ذاتياً للشحن بالطاقة الشمسية

يمكن لنظام الإدارة الذكي مراقبة إنتاج المنزل من الطاقة الشمسية في الوقت الفعلي. عندما تولد الألواح الشمسية طاقة أكثر مما يستخدمه المنزل، يحدد النظام هذا الفائض. ثم يقوم تلقائياً بتوجيه تلك الطاقة النظيفة والمجانية إلى السيارة الكهربائية.

تضمن هذه العملية، التي غالباً ما تسمى “الشحن بالطاقة الشمسية” أو “الشحن البيئي”، شحن السيارة الكهربائية باستخدام الكهرباء المولدة ذاتياً. يمكن لمالك السيارة الكهربائية إعطاء الأولوية للطاقة الخضراء لسيارته، مما يقلل من بصمته الكربونية. تُعدّ طريقة الشحن الذكية هذه ميزة أساسية لأي سائق سيارة كهربائية واعٍ بيئياً.

تعظيم العائد من الاستثمار في الطاقة الشمسية

يؤدي استخدام الطاقة الشمسية لشحن السيارات الكهربائية إلى تحسين عائد استثمار مالك المنزل بشكل مباشر. فكل كيلو واط/ساعة من الطاقة الشمسية المرسلة إلى السيارة الكهربائية يقل بمقدار كيلو واط/ساعة عن الكيلو واط/ساعة التي يتم شراؤها من الشبكة. وهذا يؤدي إلى تخفيضات كبيرة في فواتير الكهرباء.

• يعمل النظام على تعظيم الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية.
• يقلل الاعتماد على طاقة الشبكة لشحن السيارات الكهربائية.
• وهذا يعزز الكفاءة المالية الإجمالية للجمع بين الطاقة الشمسية والسيارة الكهربائية. هذه الإدارة الذكية للطاقة تجعل امتلاك سيارة كهربائية وألواح شمسية أكثر اقتصاداً.

التحسين الأمثل لوقت الاستخدام (TOU) أسعار المرافق (TOU)

تقدم العديد من شركات المرافق أسعار وقت الاستخدام (TOU)، حيث تختلف تكاليف الكهرباء على مدار اليوم. تعمل إدارة أحمال شحن السيارات الكهربائية مع هياكل الأسعار هذه لتقليل تكاليف الشحن.

كيف يعمل نظام إدارة DLM والشحن المجدول معاً

تسمح معظم شواحن السيارات الكهربائية الذكية للمستخدمين بجدولة جلسات الشحن. يمكن لمالك السيارة الكهربائية ضبط سيارته لبدء الشحن عندما تبدأ معدلات الشحن خارج أوقات الذروة، وعادةً ما يكون ذلك في وقت متأخر من الليل. يضيف نظام الإدارة طبقة من الأمان إلى هذا الجدول الزمني. فإذا تم تشغيل أحد الأجهزة مثل السخان بشكل غير متوقع أثناء وقت الشحن المجدول، سيستمر النظام في خنق طاقة شحن السيارة الكهربائية لمنع الحمل الزائد. يحقق هذا المزيج توفيراً في التكاليف وراحة البال.

مواءمة الشحن بأقصى طاقة مع معدلات الشحن خارج أوقات الذروة

الهدف النهائي هو الحصول على أسرع شحن بأقل سعر. ويحقق نظام DLM ذلك من خلال السماح للمركبة الكهربائية بسحب أقصى قدر من الطاقة خلال أرخص ساعات الشحن خارج أوقات الذروة. يضمن النظام بقاء جلسة الشحن عالية الطاقة هذه بأمان ضمن حدود اللوحة. يقوم المزوّدون المتقدمون تقنياً مثل TPSON ببناء أجهزة الشحن الخاصة بهم للتفوق في ذلك، مما يمنح مالك السيارة الكهربائية تجربة شحن محسّنة بالكامل. ويضمن هذا النهج الذكي في استخدام الطاقة أن تكون السيارة الكهربائية جاهزة للانطلاق كل صباح بأقل تكلفة ممكنة.

تعد إدارة الحمل الديناميكي تقنية بالغة الأهمية للمركبات الكهربائية الحديثة. فهي تحول شحن السيارة الكهربائية المنزلية إلى نظام ذكي ومتكامل. توفر إدارة حمل شحن السيارة الكهربائية طريقة آمنة وفعالة من حيث التكلفة لشحن السيارة الكهربائية. توفر هذه الإدارة الذكية الكفاءة. النظام إدارة الأحمال بكفاءة يزيد من سرعة شحن السيارة الكهربائية. وهذا يجنبك ترقيات اللوحة المكلفة. توفر شواحن السيارات الكهربائية المتقدمة تقنياً هذه الميزة. إن اختيار شاحن مزود بإدارة فعالة للحمل هو الطريق الأذكى للمضي قدماً. تضمن إدارة حمل شحن السيارة الكهربائية تجربة سلسة لكل مالك سيارة كهربائية وسيارته الكهربائية. تهيئ الإدارة الذكية السيارة الكهربائية للمستقبل. تحصل السيارة الكهربائية على الشحن الأمثل. السيارة الكهربائية جاهزة دائماً.

الأسئلة الشائعة

هل إدارة الأحمال الديناميكية ضرورية لكل منزل؟

يعد نظام DLM ضرورياً للمنازل ذات السعة الكهربائية المحدودة. أما بالنسبة للمنازل ذات اللوحات الأكبر حجماً، فهي ميزة قيّمة لتعزيز السلامة والتحصين المستقبلي. فهي تضمن أن يعمل النظام الكهربائي دائماً ضمن الحدود الآمنة، مما يمنع التحميل الزائد.

هل يمكن لمالك المنزل تركيب نظام DLM؟

لا، يجب أن يقوم كهربائي مؤهل بإجراء التركيب. تتضمن هذه العملية العمل داخل اللوحة الكهربائية الرئيسية وتتطلب خبرة احترافية.

⚠️ تنبيه السلامة: إن محاولة التركيب بنفسك أمر خطير للغاية ويمكن أن يؤدي إلى إبطال ضمانات المنتج. استعن دائماً بمتخصص.

هل يعمل نظام DLM مع أي شاحن كهربائي؟

يتطلب DLM “شاحن السيارة الكهربائية الذكي” قادرة على ضبط خرج الطاقة الخاص بها. تفتقر أجهزة الشحن الأساسية إلى هذه الوظيفة. يصمم المزوّدون المتقدمون تقنياً مثل TPSON شواحن السيارات الكهربائية الخاصة بهم مع هذه القدرة المتكاملة الأساسية لإدارة الطاقة بسلاسة.

هل سيؤدي نظام DLM إلى إبطاء شحن سيارتي الكهربائية طوال الوقت؟

لا، يقلل النظام سرعة الشحن فقط عندما يكون الطلب على الطاقة المنزلية مرتفعاً. ويعود تلقائياً إلى سرعة الشحن القصوى عندما تصبح الطاقة متوفرة. تحدث هذه العملية عادةً بين عشية وضحاها، مما يضمن الشحن الأمثل.

ماذا يحدث إذا تعطل مستشعر DLM؟

تحتوي الشواحن الذكية على بروتوكولات أمان مدمجة. إذا فُقد الاتصال مع المستشعر، يعود الشاحن تلقائياً إلى الإعداد الافتراضي منخفض الطاقة المحدد مسبقاً. يضمن نظام الأمان هذا حماية النظام الكهربائي في المنزل من الأحمال الزائدة المحتملة.

كيف تتعامل DLM مع سيارتين كهربائيتين؟

الأنظمة ذات موازنة الشاحن المتعدد مشاركة الطاقة بذكاء من دائرة واحدة. يوفر النظام الطاقة الكاملة لسيارة كهربائية واحدة. وعندما يتم توصيل سيارة كهربائية ثانية بالشاحن، يقوم النظام بتقسيم الطاقة المتاحة بين السيارتين، مما يضمن شحن السيارتين بكفاءة.