خودروهای برقی چگونه شارژ می‌شوند؟ تفاوت شارژ AC و DC چیست؟

# خودروهای برقی چگونه شارژ می‌شوند؟ تفاوت AC و DC چیست؟

با افزایش استفاده از خودروهای برقی، یکی از مهم‌ترین موضوعاتی که برای خریداران این خودروها مطرح می‌شود، نحوه شارژ باتری است. برخلاف خودروهای بنزینی که برای سوخت‌گیری به جایگاه بنزین مراجعه می‌کنند، خودروهای برقی با اتصال به منبع برق شارژ می‌شوند.

اما تمام روش‌های شارژ یکسان نیستند. دو روش اصلی شارژ خودروهای برقی شامل **شارژ AC** و **شارژ DC** است که از نظر نحوه انتقال برق، سرعت شارژ و کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند.

در این مقاله بررسی می‌کنیم خودروهای برقی چگونه شارژ می‌شوند، AC و DC چه تفاوتی دارند، شارژ سریع DC چگونه کار می‌کند و برای استفاده روزمره کدام روش مناسب‌تر است.

خودروهای برقی چگونه شارژ می‌شوند؟

باتری خودروهای برقی برای ذخیره انرژی به **جریان مستقیم یا DC** نیاز دارد. در بسیاری از روش‌های شارژ، برق ورودی از شبکه به صورت **جریان متناوب یا AC** است.

اگر خودرو با شارژر AC شارژ شود، برق AC ابتدا وارد خودرو می‌شود و **شارژر داخلی خودرو (Onboard Charger)** آن را به جریان مستقیم DC تبدیل می‌کند. سپس برق DC برای شارژ باتری به سیستم باتری منتقل می‌شود.

در شارژرهای DC سریع، تبدیل AC به DC خارج از خودرو و داخل تجهیزات شارژ انجام می‌شود و جریان مستقیم با توان بالاتر مستقیماً به سیستم باتری خودرو منتقل می‌شود. به همین دلیل شارژ DC می‌تواند بسیار سریع‌تر از شارژ AC باشد.

AC چیست؟

AC مخفف **Alternating Current** یا جریان متناوب است.

برق شبکه معمولاً به صورت جریان متناوب در اختیار مصرف‌کننده قرار می‌گیرد. در هنگام شارژ AC، برق از شبکه وارد خودرو شده و شارژر داخلی خودرو آن را به جریان مستقیم مورد نیاز باتری تبدیل می‌کند.

شارژ AC معمولاً برای استفاده روزمره، شارژ در منزل، محل کار و مکان‌هایی که خودرو برای مدت طولانی پارک است، مناسب‌تر است.

شارژ AC Level 1

Level 1 یکی از ساده‌ترین روش‌های شارژ خودروهای برقی است و معمولاً از برق AC با توان پایین استفاده می‌کند.

این روش می‌تواند برای افرادی مناسب باشد که مسافت روزانه کمی رانندگی می‌کنند و خودرو را برای مدت طولانی، مثلاً در طول شب، به برق متصل نگه می‌دارند.

سرعت شارژ Level 1 نسبت به روش‌های سریع پایین است و زمان بیشتری برای شارژ کامل باتری نیاز دارد.

شارژ AC Level 2

Level 2 نسبت به Level 1 توان بالاتری دارد و یکی از روش‌های رایج برای شارژ خانگی، محل کار و برخی ایستگاه‌های عمومی است.

این نوع شارژ معمولاً به تجهیزات اختصاصی نیاز دارد و می‌تواند انرژی بیشتری را در مدت زمان مشخص وارد باتری خودرو کند. در بسیاری از خودروهای برقی، Level 2 گزینه مناسبی برای شارژ شبانه یا روزمره محسوب می‌شود.

DC چیست؟

DC مخفف **Direct Current** یا جریان مستقیم است.

باتری خودروهای برقی انرژی را به صورت جریان مستقیم ذخیره می‌کند. در شارژ DC، تجهیزات شارژ برق مورد نیاز را به جریان مستقیم تبدیل کرده و با توان بالا به خودرو منتقل می‌کنند.

به همین دلیل شارژ DC معمولاً سرعت بسیار بیشتری نسبت به شارژ AC دارد و بیشتر در ایستگاه‌های شارژ سریع، مسیرهای بین‌شهری و مکان‌هایی که راننده زمان محدودی برای توقف دارد استفاده می‌شود.

شارژ سریع DC چگونه کار می‌کند؟

در شارژ AC، محدودیت اصلی می‌تواند ظرفیت شارژر داخلی خودرو باشد؛ زیرا تبدیل AC به DC داخل خودرو انجام می‌شود.

اما در شارژ سریع DC، این تبدیل در تجهیزات شارژ انجام می‌شود و جریان مستقیم با توان بالا به باتری خودرو منتقل می‌شود. بنابراین امکان دستیابی به توان شارژ بسیار بالاتری وجود دارد.

البته سرعت واقعی شارژ فقط به توان شارژر بستگی ندارد. ظرفیت باتری، میزان شارژ فعلی باتری، دمای باتری، توان قابل‌پذیرش خودرو و مشخصات ایستگاه شارژ هم روی سرعت شارژ تأثیر دارند.

تفاوت اصلی AC و DC در چیست؟

مهم‌ترین تفاوت این دو روش در محل تبدیل برق است.

در شارژ AC:

برق AC از شبکه وارد خودرو می‌شود.

شارژر داخلی خودرو AC را به DC تبدیل می‌کند.

سپس انرژی وارد باتری می‌شود.

در شارژ DC:

تبدیل AC به DC در تجهیزات شارژ انجام می‌شود.

جریان مستقیم با توان بالا به خودرو منتقل می‌شود.

انرژی مستقیماً برای شارژ باتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شارژ AC بهتر است یا DC؟

این موضوع به نوع استفاده از خودرو بستگی دارد.

برای شارژ روزمره در منزل یا محل کار، شارژ AC معمولاً کاربردی‌تر است؛ زیرا خودرو معمولاً چند ساعت در محل پارک می‌ماند و نیازی به شارژ بسیار سریع وجود ندارد.

در مقابل، شارژ DC برای سفرهای طولانی، توقف‌های کوتاه و زمانی که راننده نیاز دارد در مدت زمان کمتری انرژی بیشتری به باتری اضافه کند، کاربرد بیشتری دارد. وزارت انرژی آمریکا نیز شارژ DC سریع را به‌طور ویژه برای مسیرهای پرتردد و سفرهای طولانی مناسب می‌داند.

آیا شارژ سریع DC به باتری خودرو آسیب می‌زند؟

استفاده از شارژ سریع DC به خودی خود به معنای آسیب‌دیدن باتری نیست، زیرا خودرو و سیستم مدیریت باتری میزان توان و جریان قابل دریافت را کنترل می‌کنند.

با این حال، سرعت شارژ بالا، دمای باتری و شرایط شارژ می‌توانند بر عملکرد و مدیریت حرارتی باتری تأثیر داشته باشند. همچنین سرعت شارژ معمولاً با نزدیک شدن باتری به شارژ کامل کاهش پیدا می‌کند.

به همین دلیل، شارژ AC برای استفاده روزمره و شارژ DC سریع برای مواقعی که سرعت اهمیت بیشتری دارد، دو کاربرد متفاوت دارند.

کانکتورهای شارژ خودروهای برقی

نوع اتصال شارژ نیز به مدل خودرو و استاندارد مورد استفاده بستگی دارد.

از جمله استانداردهای شناخته‌شده شارژ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

**CCS**

Combined Charging System یکی از استانداردهای رایج برای شارژ خودروهای برقی است و می‌تواند برای شارژ AC و DC مورد استفاده قرار گیرد.

**CHAdeMO**

CHAdeMO یکی دیگر از استانداردهای شارژ سریع DC است که به‌ویژه در برخی خودروهای ژاپنی مورد استفاده قرار گرفته است.

**NACS / J3400**

این استاندارد که ریشه در کانکتور مورد استفاده تسلا دارد، برای شارژ AC و DC قابل استفاده است و در آمریکای شمالی مورد توجه گسترده‌ای قرار گرفته است.

بنابراین قبل از استفاده از یک ایستگاه شارژ، باید سازگاری کانکتور خودرو با تجهیزات شارژ بررسی شود.

سرعت شارژ خودروهای برقی به چه عواملی بستگی دارد؟

سرعت شارژ یک خودرو فقط با مشاهده عددی مثل 150 یا 300 کیلووات مشخص نمی‌شود.

عوامل مهم عبارت‌اند از:

ظرفیت باتری

توان قابل‌پذیرش خودرو

توان خروجی شارژر

میزان شارژ فعلی باتری

دمای باتری

نوع و فناوری باتری

مشخصات شبکه برق و تجهیزات شارژ

وزارت انرژی آمریکا نیز تأکید می‌کند که زمان شارژ به عواملی مانند میزان خالی بودن باتری، ظرفیت باتری، نوع باتری، توان شارژر داخلی خودرو و توان تجهیزات شارژ بستگی دارد.

چرا سرعت شارژ در همه خودروها یکسان نیست؟

فرض کنید یک ایستگاه شارژ توان خروجی 250 کیلووات داشته باشد. این به این معنی نیست که هر خودرویی که به آن متصل شود الزاماً با توان 250 کیلووات شارژ خواهد شد.

اگر خودرو حداکثر توان شارژ 150 کیلووات را پشتیبانی کند، توان دریافتی آن به محدودیت خودرو وابسته خواهد بود.

از طرف دیگر، حتی خودرویی که توان بالاتری را پشتیبانی می‌کند نیز ممکن است در تمام مدت شارژ با حداکثر توان کار نکند. سیستم مدیریت باتری برای کنترل دما و شرایط باتری، توان شارژ را در مراحل مختلف تغییر می‌دهد.

شارژ خودروهای برقی در خانه

برای استفاده روزمره، شارژ خانگی یکی از روش‌های مهم شارژ خودروهای برقی است.

بسیاری از مالکان خودروهای برقی در طول شب خودرو را به شارژر متصل می‌کنند تا خودرو برای استفاده روز بعد آماده باشد. شارژ AC Level 1 و Level 2 از روش‌های رایج شارژ خانگی هستند.

در صورتی که استفاده روزانه از خودرو زیاد باشد، نصب شارژر AC Level 2 می‌تواند نسبت به Level 1 زمان شارژ را کاهش دهد.

شارژ خودروهای برقی در ایستگاه‌های عمومی

ایستگاه‌های عمومی می‌توانند به شارژرهای AC یا DC مجهز باشند.

شارژرهای AC معمولاً برای توقف‌های طولانی‌تر مانند پارکینگ مراکز خرید، محل کار، هتل‌ها و پارکینگ‌های عمومی مناسب هستند.

شارژرهای DC سریع بیشتر برای مسیرهای بین‌شهری، بزرگراه‌ها و مکان‌هایی طراحی شده‌اند که خودرو برای مدت کوتاهی توقف می‌کند.

جمع‌بندی؛ AC یا DC؟

AC و DC دو روش اصلی شارژ خودروهای برقی هستند، اما کاربرد یکسانی ندارند.

**AC** بیشتر برای شارژ روزمره، منزل و محل کار مناسب است و در این روش شارژر داخلی خودرو برق AC را به DC تبدیل می‌کند.

**DC** برای شارژ سریع طراحی شده و تبدیل برق در تجهیزات شارژ انجام می‌شود؛ به همین دلیل امکان انتقال توان بسیار بالاتری به باتری وجود دارد.

در نهایت، انتخاب بین AC و DC به شرایط استفاده بستگی دارد. برای شارژ معمولی و طولانی‌مدت، AC گزینه رایجی است و برای سفرهای طولانی یا زمانی که سرعت شارژ اهمیت بیشتری دارد، DC سریع کاربرد بیشتری دارد.