مع ازدياد شعبية السيارات الكهربائية، يُعدّ القلق بشأن مدى القيادة، أي احتمال نفاد البطارية قبل الوصول إلى محطة الشحن، من أكثر المخاوف شيوعًا بين السائقين. ومع التطور المستمر لتكنولوجيا البطاريات، برزت موسّعات مدى القيادة للسيارات الكهربائية كوسيلة ذكية لدمج الراحة مع الاستدامة. في هذه المقالة، سنستكشف كل ما يتعلق بموسّعات مدى القيادة للسيارات الكهربائية، بدءًا من وظائفها ومصنعيها وصولًا إلى مزاياها وعيوبها.
ما هو موسع نطاق EV؟
مُوسِّع مدى السيارة الكهربائية هو وحدة طاقة مساعدة صغيرة، عادةً ما تكون محرك احتراق داخلي صغير أو مولد، تُستخدم لإعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية أثناء القيادة. لا يُحرِّك هذا المُوسِّع العجلات مباشرةً؛ بل يُولِّد الكهرباء للحفاظ على شحن البطارية عند انخفاض مستوى شحنها عن مستوى مُحدَّد. لذا، يُمكن اعتبار مُوسِّع مدى السيارة الكهربائية مُولِّد طاقة احتياطيًا مُتنقِّلًا. عندما ينخفض مستوى طاقة البطارية بشكل كبير، يبدأ مُوسِّع المدى تلقائيًا في العمل لتوفير طاقة إضافية، مما يسمح لك بمواصلة القيادة دون الحاجة إلى التوقف لإعادة الشحن.
كيف يعمل مُوسِّع نطاق السيارة الكهربائية؟
في المركبات الكهربائية التقليدية ذات المدى الموسّع، والمعروفة أيضًا باسم REEV، يبقى المحرك الكهربائي المصدر الرئيسي للدفع. تتبع العملية عادةً التسلسل التالي:
-
طاقة البطارية: تبدأ السيارة بالعمل وتسير بالاعتماد كليًا على البطارية، تمامًا مثل السيارة الكهربائية القياسية.
-
تنشيط البطارية المنخفضة: عندما ينخفض مستوى البطارية إلى ما دون عتبة محددة مسبقًا، يتم تنشيط موسع النطاق تلقائيًا.
-
توليد الكهرباء: يقوم المولد الموجود على متن الطائرة (الذي يعمل غالبًا بالبنزين أو الإيثانول أو أي وقود آخر) بإنتاج الكهرباء.
-
إعادة شحن البطارية: تعمل الكهرباء المولدة إما على إعادة شحن البطارية أو تشغيل المحرك مباشرة، مما يؤدي إلى زيادة نطاق القيادة الإجمالي.
يضمن هذا الإعداد للسائقين الحصول على فوائد القيادة الكهربائية الهادئة والسلسة والصديقة للبيئة دون القلق بشأن المدى.
ما هي مجموعة توسيع نطاق EV؟
مجموعة مُوسِّع مدى السيارة الكهربائية هي نظام إضافي مُصمَّم لنفس غرض السيارة الكهربائية المُوسِّعة المدى. إذا سألتَ: "هل يُمكن إضافة مُوسِّع مدى إلى سيارة كهربائية؟"، فقد تكون الإجابة مُعقَّدة. يُمكن نظريًا زيادة مدى السيارة الكهربائية الخالصة عن طريق تركيب نظام مُولِّد صغير يُزوِّد البطارية أو المُحرِّك بالطاقة. ومع ذلك، يتطلب القيام بذلك بأمان وكفاءة تكاملًا واسعًا مع:
-
نظام إدارة البطارية (BMS)
-
إلكترونيات الطاقة وبرامج التحكم في السيارة
-
الإدارة الحرارية السليمة وآليات السلامة
بدون هندسة دقيقة، فإن إضافة موسّع المدى إلى سيارة كهربائية قياسية قد يؤدي إلى إتلاف البطارية، أو إبطال الضمانات، أو حتى انتهاك لوائح الانبعاثات والسلامة.
ما هي السيارات الكهربائية التي تستخدم موسعات المدى؟
بعض السيارات الكهربائية مزودة بمُوسِّعات مدى. تُسمى هذه المركبات عادةً بالمركبات الكهربائية ذات المدى المُوسَّع (REEVs). من الأمثلة البارزة على ذلك:
-
بي إم دبليو i3 ريكس: يتميز هذا الطراز بمحرك بنزين ثنائي الأسطوانات سعة 647 سم مكعب، من سلسلة دراجات بي إم دبليو البخارية. بمجرد نفاد البطارية، يبدأ المحرك بالعمل تلقائيًا لزيادة مدى القيادة بحوالي 130 كم.
-
شيفروليه فولت / أوبل أمبيرا: من أوائل السيارات الكهربائية ذات المدى الأوسع المعروفة. يُشغّل محرك البنزين سعة 1.4 لتر مولدًا كهربائيًا لتشغيل السيارة بعد استنفاد المدى الكهربائي (حوالي 80 كيلومترًا).
-
مازدا MX-30 R-EV: تستخدم هذه السيارة محركًا دوارًا مدمجًا (Wankel) كمولد، مما يزيد من مداها الإجمالي مع الحفاظ على القيادة الكهربائية السلسة.
-
فيسكر كارما: نموذج فاخر قابل للشحن يجمع بين محركين كهربائيين ومولد يعمل بالبنزين.
-
كاديلاك ELR: نسخة متميزة من شيفروليه فولت مع تقنية مماثلة لتوسيع المدى.
كيف تختلف السيارة الكهربائية المزودة بمدى موسع عن السيارة الهجينة؟
السيارة الكهربائية المزودة بمُوسِّع مدى هي في الأساس مركبة كهربائية. يُشغِّل المحرك الكهربائي العجلات دائمًا، ولا يُشغِّل محرك مُوسِّع المدى نظام الدفع مباشرةً؛ بل يُوفِّر الكهرباء لشحن البطارية. على النقيض من ذلك، تُشغِّل السيارة الهجينة العجلات بمحرك احتراق داخلي ومحرك كهربائي. يمكن توفير الطاقة من أيٍّ من المصدرين أو كليهما، حسب ظروف القيادة.
كيف تختلف السيارة الكهربائية المزودة بمدى موسع عن السيارة الهجينة القابلة للشحن؟
السيارة الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEV) مجهزة بمحرك احتراق داخلي ومحرك كهربائي؛ ومع ذلك، على عكس السيارة الكهربائية ذات المدى الموسع، فإن المحرك قادر على قيادة المحاور مباشرة عند الضرورة.
ما هي مزايا وعيوب جهاز توسيع نطاق السيارة الكهربائية؟
فيما يلي مزايا وعيوب موسعات مدى السيارات الكهربائية:
مزايا مُوسِّع نطاق السيارة الكهربائية
-
مدى قيادة ممتد: إحدى المزايا الرائعة لموسعات المدى هي أنها تجعل الرحلات الطويلة أكثر متعة من خلال تقليل الحاجة إلى توقفات الشحن المتكررة، مما يساعد على تخفيف أي مخاوف بشأن نفاد الطاقة.
-
استمتع بقيادة سلسة وهادئة، كهربائية بالكامل! حتى عند تشغيل المحرك، لا يُحرك العجلات مباشرةً، لذا استمتع برحلة هادئة.
-
استخدام مرن للوقود: في الأماكن التي تكون فيها خيارات الشحن قليلة، فإن وجود خزان صغير من الوقود يمكن أن يساعد في إبقاء مغامرتك على المسار الصحيح.
-
انبعاثات أقل مقارنة بالسيارات الهجينة الكاملة: نظرًا لأن المحرك يعمل فقط عند الضرورة لإنتاج الكهرباء، فإن إجمالي استهلاك الوقود والانبعاثات يميل إلى أن يكون أقل من تلك الموجودة في السيارات الهجينة التقليدية.
-
كفاءة الطاقة في القيادة الحضرية: يركز هذا النظام على التشغيل الكهربائي، مما يجعله مثاليًا للتنقلات القصيرة والقيادة في المدينة.
عيوب مُوسِّع نطاق السيارة الكهربائية
-
إضافة التعقيد والوزن: يمكن أن تكون السيارة أثقل وأكثر تعقيدًا من السيارة الكهربائية الخالصة لأنها تحتوي على محرك ومولد ونظام وقود.
-
تكلفة أعلى: يؤدي إعداد النظام المزدوج إلى زيادة تكاليف التصنيع ونفقات الصيانة.
-
مساحة شحن منخفضة: تشغل المكونات الإضافية (خزان الوقود، والعادم، وما إلى ذلك) مساحة داخل السيارة.
-
التوفر المحدود: تستخدم عدد قليل من النماذج الحديثة موسعات المدى، حيث تتحول الصناعة نحو المركبات الكهربائية طويلة المدى.
-
الصيانة والانبعاثات: على الرغم من قلة تكرارها، لا يزال المحرك الصغير يتطلب الصيانة وينبعث منه ثاني أكسيد الكربون عند استخدامه.
توفر السيارة الكهربائية المزودة بموسع مدى توازنًا مثاليًا بين السيارات الكهربائية بالكامل والهجينة. فهي توفر أداءً كهربائيًا مع ضمان أمان الطاقة الاحتياطية، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للمناطق ذات البنية التحتية المتطورة للشحن. مع استمرار تحسن سعة البطارية وتقنية الشحن السريع، أصبحت موسعات المدى أقل أهمية ، وقد تصبح قريبًا من الماضي في رحلة التنقل الكهربائي.
