شحن المركبات الكهربائية تعد موازنة الأحمال ميزة مهمة في الشحن الذكي للمركبات الكهربائية التي تمنع زعزعة استقرار شبكة الطاقة أو زيادة التحميل عليها.
وهي تقوم بذلك من خلال إدارة توزيع الطاقة على محطات شحن السيارات الكهربائية عند شحن المزيد من السيارات في نفس الوقت.
تُعد وظيفة موازنة حمل شحن السيارات الكهربائية ضرورية لمحطات شحن السيارات الكهربائية الخاصة أو العامة وشبكات شحن السيارات الكهربائية.
بشكل عام، يجب استخدامه في أي مكان يمكن أن يعمل فيه عدد أكبر من مستهلكي الطاقة في وقت واحد.
جدول المحتويات
يمكن أن يمثل شحن السيارات الكهربائية خطراً كبيراً على شبكة الكهرباء إذا تجاوز الطلب على طاقة نظام الشحن طاقة الشبكة.
عند استخدام موازنة الأحمال الديناميكية، سيستجيب نظام الشحن ويغير طاقة الشحن على كل نقطة شحن لمنع التحميل الزائد على الشبكة.
دعونا نلقي نظرة على كيفية عملها!
موازنة الأحمال الثابتة مقابل الديناميكية لشحن السيارات الكهربائية
هناك نوعان من موازنة التحميل، ثابت وديناميكي.
تعمل موازنة الحمل الثابتة على ضبط الطاقة المتاحة بين شواحن السيارات الكهربائية بناءً على سعة الإمداد المخصصة الثابتة داخل مجموعة الشحن.
تقوم موازنة التحميل الثابتة بتوزيع حركة المرور دون النظر إلى حالة النظام الحالية.
على الجانب الآخر، تستخدم موازنة التحميل الديناميكية حلولاً ذكية لتكييف الشحن وفقًا لظروف الوقت الفعلي.
موازنة تحميل الشحن الديناميكي للمركبات الكهربائية
أولاً، دعنا نذكر أن موازنة حمل الشحن الديناميكي للمركبات الكهربائية ميزة مهمة في إدارة الأحمال الديناميكية لشحن السيارات الكهربائية ويشكل كلاهما معًا جزءًا أساسيًا من تقنية الشحن الذكي.
تأخذ خوارزميات موازنة التحميل الديناميكية في الاعتبار الحالة الحالية للنظام وكل مستهلك وتوزع حركة المرور وفقًا لذلك.
تتواصل محطات الشحن مع برنامج إدارة شحن السيارات الكهربائية في الوقت الفعلي وتبلغ عن الطلب والتفضيلات.
حتى عندما تعمل العديد من أجهزة الشحن ومستهلكات الطاقة الأخرى في وقت واحد، لا يوجد خطر التحميل الزائد.
تُعد موازنة الحمل الديناميكية نهجاً ذكياً لشحن السيارات الكهربائية وتسمح بتشغيل العديد من نقاط شحن السيارات الكهربائية في وقت واحد.
يوفر أعلى طاقة شحن محتملة دون المساس بالشبكة الكهربائية وإمدادات الطاقة.
يوزع نظام موازنة الأحمال الطاقة المتاحة في الموقع على شبكة شحن السيارات الكهربائية في الوقت الفعلي.
ونتيجة لذلك، يمكن أن تكون طاقة الشحن محدودة مؤقتًا لتلبية قيود الطاقة التي يفرضها الطلب من المستهلكين الآخرين.
في المقابل، عندما يكون استخدام الطاقة في نفس الشبكة الكهربائية منخفضًا، قد تكون الطاقة المخصصة أعلى.
علاوة على ذلك, الشحن الذكي للمركبات الكهربائية سيسمح البرنامج بتحديد الأولويات بين أجهزة الشحن.
الشواحن المنزلية وموازنة حمل شحن السيارات الكهربائية
عندما يقوم مالكو المنازل بتركيب شواحن السيارات الكهربائية، فإن موازنة التحميل الديناميكية هي وظيفة لا بد من توافرها.
في المنازل، يمكن أن يصل الطلب على الطاقة بسهولة إلى سعة الاستيراد القصوى (MIC) إذا كانت العديد من الأجهزة تعمل في وقت واحد مع شحن السيارة الكهربائية.
عادةً ما يكون شاحن السيارة الكهربائية هو الجهاز الوحيد الذي يتمتع بإدارة ذكية للطاقة، لذا فإن الأمر متروك له لموازنة الاستهلاك في المنزل.
لمنع التحميل الزائد على الشبكة، ستعمل موازنة الأحمال الديناميكية على موازنة جميع الأجهزة المنزلية والمستهلكين الآخرين (التدفئة وتكييف الهواء، ...).
لذلك إذا كان الطلب على الطاقة من الأجهزة الأخرى مرتفعًا جدًا، يتم تقييد الشحن أو إيقافه مؤقتًا.
أجهزة الشحن العامة وأماكن العمل والسكنية
وينطبق الأمر نفسه على كل من يقوم بتركيب شواحن لتوفير شحن السيارات الكهربائية للموظفين أو أساطيل السيارات الكهربائية أو المستأجرين في المباني متعددة الشقق أو عامة الناس.
إذا كانوا لا يريدون أن يتداخل شحن المركبات الكهربائية مع استهلاك الطاقة الأخرى، فيجب عليهم تركيب شواحن ذكية للمركبات الكهربائية مع موازنة الأحمال الديناميكية.
نسمع هذا السيناريو طوال الوقت:
"إذا قرر جميع سائقي السيارات الكهربائية شحن سياراتهم في وقت واحد، ستنهار الشبكة!"
بالتأكيد، يمكن أن يحدث ذلك، ولكن فقط إذا لم نستخدم موازنة التحميل الديناميكية.
موازنة الأحمال الديناميكية وشبكة الكهرباء
صحيح أن شحن السيارات الكهربائية له تأثير كبير على شبكات الطاقة، وسيصبح أكبر من ذي قبل.
إنه أحد أكبر التحديات التي تواجه البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية الوجوه اليوم.
وبدون موازنة الأحمال الديناميكية، ستحتاج شبكات الطاقة إلى الكثير من التحديثات والاستثمارات قريباً لاستيعاب العدد المتزايد من السيارات الكهربائية ومحطات شحن السيارات الكهربائية.
ومع ذلك، في حالة استخدامها، ستعمل موازنة الحمل الديناميكية على توزيع الطاقة المتاحة بين محطات الشحن الذكية المختلفة.
من خلال المراقبة الآنية للطاقة المتاحة، سيحدّ من أجهزة الشحن أو يغلقها مؤقتاً إذا كان الطلب على الطاقة مرتفعاً للغاية.
وبالتالي، لن تنهار الشبكة أو تحتاج إلى ترقيات كبيرة.
طرق مشاركة أحمال شحن السيارات الكهربائية
مشاركة حمل شحن السيارات الكهربائية هو مصطلح يصف كيفية حصول العديد من شواحن السيارات الكهربائية على الطاقة.
هناك مبدآن عامان لمشاركة الأحمال ومبدأ ثالث سيصبح شائعاً بشكل متزايد ويعتمد على نماذج أعمال مقدمي الخدمة.
تقاسم أحمال التوزيع المتساوي
يوزع مبدأ مشاركة حمل التوزيع المتساوي الطاقة المتاحة بالتساوي بين جميع محطات الشحن المستخدمة في ذلك الوقت.
إذا كانت هناك خمسة شواحن قيد الاستخدام، فستتلقى جميعها 20% من إجمالي الطاقة المتاحة.
عندما تغادر إحدى المركبات، يتم توزيع الطاقة بين المركبات الأربع المتبقية، مما يعني أن كل محطة ستحصل على 25% من إجمالي الطاقة.
طريقة تقاسم الأحمال المشحونة أولاً بأول
يتبع مبدأ "الوارد أولاً، المشحون أولاً" الترتيب الذي بدأت به المركبات في الشحن.
وهذا يعني أن السيارة المتصلة الأولى ستتلقى الطاقة القصوى لمدة الشحن الكاملة.
ستحصل المركبة الثانية على الطاقة المتبقية، وفي حال تبقّى منها شيء، ستذهب إلى المركبة الثالثة المتصلة، وهكذا دواليك.
طريقة تقاسم الأحمال ذات الأولوية
مع تطوير نماذج وعروض أعمال جديدة، يمكن لبعض مقدمي الخدمات أن يقدموا لعملائهم خططاً أو اشتراكات لكبار الشخصيات، مما يمكنهم من تجاوز خطة مشاركة الأحمال المخصصة والحصول على أولوية في المعاملة.
في إدارة أسطول السيارات الكهربائية، يستخدم مشغلو الأسطول مبدأ أولوية مشاركة الحمولة لتخصيص أولوية الشحن لبعض المركبات الأساسية في أسطول السيارات الكهربائية.
غالباً ما يُشار إلى موازنة أحمال شحن السيارات الكهربائية خطأً باسم إدارة الأحمال، ولكنها في الواقع مجرد إحدى وظائف إدارة الأحمال.
