ملخص:يبدو أن إضافة شاحن سيارة كهربائية إلى منزل يعمل بالطاقة الشمسية مع التخزين فكرة نظيفة — شحن السيارة من الطاقة الشمسية المخزنة، وتجنب ذروات الشبكة. ولكن بدون تنسيق مناسب، يمكن أن تدور البطارية مرتين في اليوم، مما يقلل من عمرها البالغ 10 سنوات بمقدار الثلث. يشرح هذا المقال متى يكون شحن البطارية إلى السيارة منطقيًا اقتصاديًا، ومتى يهدر الدورات، وكيف يجب تكوين إعدادات EMS بحيث يسحب شاحن السيارة الكهربائية الطاقة الشمسية أو الشبكة مباشرة بدلاً من استنزاف بطارية المنزل.
مشكلة الدورة المزدوجة
يقوم معظم أصحاب المنازل بتثبيت بطارية منزلية بسعة 5-10 كيلو واط ساعة لتغطية استهلاك الطاقة الذاتي ليلاً. أضف شاحن سيارة كهربائية بقوة 7 كيلو واط، ويتغير النمط اليومي النموذجي:
- وقت النهار:الألواح الشمسية تشحن البطارية
- وقت المساء:البطارية تُفرغ إلى الأحمال المنزلية (الثلاجة، الإضاءة، التلفاز)
- وقت الليل:تستمر البطارية في التفريغ حتى تفرغ تمامًا
- وقت الصباح:تقوم الشمس بإعادة شحن البطارية
أضف شاحن سيارة كهربائية يسحب من البطارية بقوة 7 كيلو واط لمدة ساعتين:
- البطارية تُفرغ 14 كيلو واط ساعة إلى السيارة، لكن بطارية 10 كيلو واط ساعة تحتوي فقط على 9 كيلو واط ساعة قابلة للاستخدام
- تصل البطارية إلى 0% بحلول الساعة 11 مساءً
- تحتاج إلى الشحن من الشبكة طوال الليل لتكون جاهزة في الصباح
- هذا هو دورة شحن وتفريغ إضافية كاملة كل يوم
بدلاً من دورة واحدة في اليوم (الهدف التصميمي)، تدور البطارية الآن 1.5-2× في اليوم. على مدار 10 سنوات، يتم استنفاد كيمياء LFP ذات 6000 دورة في 5-6 سنوات بدلاً من 10.
عندما يساعد الشحن من البطارية إلى السيارة
هناك سيناريوهان حيث يكون ذلك منطقيًا:
- فائض الطاقة الشمسية في منتصف اليوم.إذا كانت الألواح الشمسية على السطح تنتج 6 كيلووات في الساعة عند الساعة 2 مساءً، وكان منزلك يستخدم فقط 1 كيلووات، فإن الـ 5 كيلووات المتبقية يمكن أن تذهب مباشرة إلى شاحن السيارة الكهربائية. البطارية ليست معنية - الطاقة الشمسية تتجاوزها تمامًا. هذه هي الإعدادات المثالية.
- تعريفات استخدام الوقت مع الكهرباء الرخيصة في الليل.إذا كانت تعرفة الشبكة لديك تجعل الشحن الليلي رخيصًا (مثلًا، خارج أوقات الذروة بسعر 0.10 يورو/كيلووات ساعة)، اشحن السيارة الكهربائية من الشبكة في الليل، وليس من البطارية. تبقى البطارية مخصصة للأحمال المنزلية خلال ساعات الذروة المسائية.
عندما يضر الشحن من البطارية إلى السيارة
- شحن السيارة الكهربائية من البطارية في الساعة 7 مساءً.كانت البطارية مخصصة لتغطية الأحمال المنزلية في الليل. تحويلها إلى السيارة يعني أن المنزل يسحب الطاقة من الشبكة في وقت أبكر مما هو ضروري.
- استخدام البطارية كـ "وسادة" بين الطاقة الشمسية والسيارة في الأيام الغائمة.تنتج الطاقة الشمسية 2 كيلووات، تضيف البطارية 5 كيلووات، تشحن السيارة بـ 7 كيلووات. البطارية تتفريغ على الرغم من أن السيارة كان يمكن أن تنتظر حتى فترة بعد الظهر المشمسة.
- تجاهل تصنيف العاكس.لا يمكن لعاكس هجين بقدرة 5 كيلووات تشغيل المنزل، وشحن البطارية، وتشغيل شاحن سيارة كهربائية بقدرة 7 كيلووات في نفس الوقت. إما أن يتجاوز الحمل أو يتوقف عن شحن السيارة.
كيفية تكوين النظام
تعمل ثلاث إعدادات بشكل جيد. اختر بناءً على حجم الطاقة الشمسية لديك وقوة شاحن السيارة الكهربائية:
الإعداد 1: الشحن من الطاقة الشمسية أولاً (موصى به لمعظم المنازل)
- تم تكوين شاحن السيارة الكهربائية لسحب الطاقة من الفائض الشمسي فقط
- إذا كانت الطاقة الشمسية تنتج أكثر من الحمل المنزلي، فإن الفائض يذهب إلى السيارة
- إذا كانت الطاقة الشمسية غير كافية، تشحن السيارة من الشبكة (رخيصة خارج أوقات الذروة)
- لا تُستخدم البطارية أبدًا للسيارة
- النتيجة:دورة واحدة للبطارية في اليوم، تستخدم السيارة الطاقة الشمسية المجانية
الإعداد 2: شحن البطارية إلى السيارة مع جدولة الشحن
- تشحن البطارية من الطاقة الشمسية خلال النهار
- تشحن السيارة من البطارية في وقت محدد (مثلًا، الساعة 10 مساءً)
- بعد أن تصل البطارية إلى 20% احتياطي، تتحول السيارة إلى الشبكة
- النتيجة:لا تزال البطارية تقوم بدورة واحدة، لكن السيارة تحصل على الطاقة الشمسية المخزنة
- استخدم هذا فقط إذا كانت تعرفة الشبكة خارج أوقات الذروة مكلفة
الإعداد 3: لا توجد بطارية متضمنة
- يشحن شاحن السيارة الكهربائية مباشرة من الطاقة الشمسية أو الشبكة
- تغطي البطارية فقط احتياطي المنزل والاستهلاك الذاتي
- النتيجة:أبسط إعداد، عمر البطارية محفوظ
حجم العاكس والبطارية
إذا كنت تخطط لشحن السيارة الكهربائية من البطارية، قم بزيادة الحجم:
| شاحن السيارة الكهربائية | حد أدنى للعاكس | بطارية موصى بها |
|---|---|---|
| 3.7 كيلو واط (بطيء) | 5 كيلو واط هجين | 5 كيلو واط ساعة (لا حاجة لزيادة) |
| 7 كيلو واط (منزل نموذجي) | 8–10 كيلو واط هجين | 10 كيلو واط ساعة كحد أدنى |
| 11 كيلو واط (ثلاثي الطور) | 10–12 كيلو واط هجين | 10–15 كيلو واط ساعة |
إذا كانت العاكس الخاص بك مشغولاً بالفعل بتشغيل المنزل، فلا يمكنه أيضًا تشغيل شاحن السيارة الكهربائية. سيتباطأ شاحن السيارة الكهربائية ببساطة أو يرفض الشحن.
الاقتصاديات: هل يستحق ذلك؟
لأسرة نموذجية في الاتحاد الأوروبي:
- احتياجات شحن السيارة الكهربائية: 30 كيلو واط ساعة/أسبوع (≈ 4 كيلو واط ساعة/يوم)
- الطاقة الشمسية المخزنة في البطارية: ~5 كيلو واط ساعة/يوم
- استخدام البطارية للشحن يوفر تقريبًا 1–2 يورو/يوم في تجنب شراء الطاقة من الشبكة
- تآكل إضافي للبطارية: 1–2 سنة من عمر البطارية، تساوي 500–1,000 يورو
عادةً لا تكون الحسابات لصالح استنزاف البطارية لشحن السيارة. من الأفضل السماح للطاقة الشمسية بشحن السيارة مباشرة عندما تكون الشمس ساطعة، والشحن من الشبكة بأسعار خارج ذروة الاستخدام خلاف ذلك.
نصائح عملية
- تحقق من أن شاحن السيارة الكهربائية يدعم وضع الطاقة الشمسية فقط أو إدارة الحمل الديناميكية. العديد من الشواحن الحديثة (Wallbox، Zaptec، Easee) يمكنها استشعار الفائض الشمسي تلقائيًا.
- قم بتعيين احتياطي البطارية إلى 20% قبل أي شحن للسيارة، حتى يظل المنزل لديه احتياطي.
- اشحن السيارة الكهربائية خلال ساعات الشبكة الرخيصة (عادة من 11 مساءً إلى 6 صباحًا).
- لا تقم بتفريغ البطارية أكثر من 80% من عمق التفريغ فقط لشحن السيارة.
توفر Ruibit سلسلة Dawnice HZEB-LCT مع إعدادات EMS التي تدعم تنسيق الشحن من الطاقة الشمسية أولاً للسيارات الكهربائية. نوصي بالإصدار بسعة 10 كيلو واط ساعة للمنازل التي تحتوي على سيارة كهربائية، مقترنًا بعاكس مصنف لكل من الحمل المنزلي وإخراج الشاحن.
الأسئلة الشائعة
س: هل يمكنني شحن سيارتي الكهربائية من بطارية المنزل؟تقنيًا نعم، ولكن عادةً لا يكون ذلك اقتصاديًا. من الأفضل الشحن مباشرة من فائض الطاقة الشمسية أو الشبكة خارج أوقات الذروة.
س: هل تتطلب إضافة شاحن سيارة كهربائية بطارية أكبر؟ليس بالضرورة. إذا كان شاحنك يستخدم فائض الطاقة الشمسية أو الشبكة خارج أوقات الذروة، فإن بطارية 5 كيلو واط ساعة الموجودة لديك جيدة. إذا كنت ترغب في شحن السيارة حصريًا من البطارية، قم بزيادة الحجم إلى 10 كيلو واط ساعة.
س: ما هي دورة البطارية؟دورة شحن وتفريغ كاملة. تعتبر بطارية بسعة 10 كيلو واط ساعة تستخدم 5 كيلو واط ساعة بمثابة 0.5 دورة. يؤدي الدوران مرتين في اليوم إلى تقليل العمر المتوقع للخدمة إلى النصف.
س: هل يمكن لعاكسي التعامل مع كل من الحمل المنزلي وشاحن السيارة الكهربائية؟تحقق من تصنيف الطاقة المستمرة للعاكس. لا يمكن لعاكس بقوة 5 كيلو واط تشغيل 3 كيلو واط من الحمل المنزلي وشاحن سيارة كهربائية بقوة 7 كيلو واط في نفس الوقت. تحتاج إلى عاكس بقوة 8-10 كيلو واط لهذا المزيج.
س: هل يجب أن أركب شاحن سيارة كهربائية ذكي؟نعم. الشواحن الذكية مع إدارة الحمل الديناميكية تستشعر فائض الطاقة الشمسية وتعدل سرعة الشحن تلقائيًا، مما يلغي الحاجة إلى التنسيق اليدوي للبطارية.
