معمل الشحن التفاعلي
جهاز محاكاة شحن السيارات الكهربائية
اختبار معايير الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر، وعلاقات كيلووات-فولت-أمبير، وتيار الكابل وقيم الشبكة حسب البلد في مساحة عمل واحدة.
9المعايير
20دول
تيار متردد/تيار مستمرالنوع 2 / CCS
2500كيلوواط كحد أقصى
AC
AC Home
Type 2 / J1772
الجهد230V / 400V
الحالي16A – 32A
ماكس باور22 kW
DC
DC Fast
CCS2 · 400V Arch.
الجهد200V – 500V
الحالي125A – 500A
ماكس باور250 kW
DC
DC Ultra Fast
CCS2 · 800V Arch.
الجهد500V – 1000V
الحالي50A – 500A
ماكس باور350 kW
DC
MCS 1500 kW
Megawatt Charging
الجهد1000V – 1500V
الحالي100A – 1500A
ماكس باور1500 kW
DC
MCS 2500 kW
Truck / Fleet
الجهد1500V
الحالي1666A
ماكس باور2500 kW
ضوابط المحاكاة
Station Power (kW)
22
Battery Capacity (kWh)
75
Starting Charge (%)
20
Target Charge (%)
80
⚡ الصيغة الأساسية
P = V × I
الطاقة (وات) = الجهد (فولت) × التيار (أ)
22 000 W = 400V × 55A
3F AC: P = √3 × V × I × cosφ
• منخفض V → مرتفع I → كابل سميك
• ارتفاع V → منخفض I → كبل رفيع
• 800 فولت لديه فقدان حرارة أقل بنسبة 50% مقارنة بـ 400 فولت
حالة البطارية
20%
15.0 كيلووات ساعة
EST. وقت الشحن
--:--
المدى / الدقيقة
-- كم/دك
درجة حرارة البطارية
25 درجة مئوية
الكفاءة
95%
مقارنة الهندسة المعمارية
| المعلمة | نصيحة 2 | تيار مستمر 400 فولت | تيار مستمر 800 فولت | ام سي اس 1.5 ميجاوات | ام سي اس 2.5 ميجاوات |
|---|---|---|---|---|---|
| الجهد | 230-400 فولت | 200-500 فولت | 500-1000 فولت | 1000-1500 فولت | 1500 فولت |
| ماكس الحالي | 32 أ (63 أ) | 500 أمبير | 500 أمبير | 1500 أمبير | 1666 أ |
| ماكس باور | 22-43 كيلو واط | 250 كيلو وات | 350 كيلو وات | 1500 كيلو وات | 2500 كيلو وات |
| 0 → 80% (75 كيلو واط ساعي) | ~4 سا | ~20 دونك | ~15 دونك | ~3دك | ~2دك |
| كابل | قياسي | سميكة | متوسطة | مبرد بالسائل | التبريد النشط |
| المركبة المستهدفة | سيارة | سيارة | سيارة | شاحنة / حافلة | شاحنة / أسطول |
العلاقة بين الجهد والتيار عند القدرة الثابتة (P = V × I)
قوس 400 فولت.
350 كيلوواط →875أ مطلوب
قوس 800 فولت.
350 كيلوواط →437 أ (حرارة أقل بنسبة 50%)
1500 فولت ام سي اس
1500 كيلوواط →1000 أمبير (مبرد بالسائل)
كيلوواط – فولت – أمبير بمعيار الشحن
القيم الحقيقية المحسوبة بـ P = V × I لمستويات الطاقة لكل معيار. تحدد القيمة الحالية بشكل مباشر سمك الكابل ومتطلبات التبريد.
AC Tip 1 (J1772)
ABD / Japonya
AC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 1.4 kW | 120V | 12A | 1F | Residential NEMA 5-15 |
| 1.9 kW | 120V | 16A | 1F | Residential NEMA 5-20 |
| 3.7 kW | 240V | 16A | 1F | NEMA 6-20 (Level 2) |
| 7.2 kW | 240V | 30A | 1F | NEMA 14-30 |
| 11.5 kW | 240V | 48A | 1F | Level 2 Max |
AC Tip 2 (Mennekes)
Avrupa / Türkiye
AC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 3.7 kW | 230V | 16A | 1F | Home charging (single phase) |
| 7.4 kW | 230V | 32A | 1F | Reinforced home |
| 11 kW | 400V | 16A | 3F | 3-phase (public) |
| 22 kW | 400V | 32A | 3F | 3-phase Max |
| 43 kW | 400V | 63A | 3F | AC fast charge (rare) |
GB/T (Çin AC)
Çin
AC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 3.5 kW | 220V | 16A | 1F | Standard home charging |
| 7 kW | 220V | 32A | 1F | Fast home charging |
CCS1 (Combo 1)
ABD / K. Amerika
DC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 400V | 125A | DC | Standard DC fast |
| 100 kW | 400V | 250A | DC | Mid speed |
| 150 kW | 500V | 300A | DC | Fast |
| 350 kW | 800V | 437A | DC | Ultra-fast (800V) |
| 500 kW | 1000V | 500A | DC | CCS1 Max |
CCS2 (Combo 2)
Avrupa / Türkiye
DC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 400V | 125A | DC | Standard DC |
| 100 kW | 400V | 250A | DC | |
| 150 kW | 400V | 375A | DC | 400V vehicle limit |
| 250 kW | 800V | 312A | DC | 800V vehicle (Ioniq, Taycan) |
| 350 kW | 800V | 437A | DC | CCS2 Max (2024) |
CHAdeMO
Japonya / Global
DC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 500V | 100A | DC | Generation 1 |
| 100 kW | 500V | 200A | DC | Generation 2 |
| 200 kW | 500V | 400A | DC | |
| 400 kW | 1000V | 400A | DC | CHAdeMO 3.0 |
NACS / Tesla Supercharger
ABD / Global
DC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 72 kW | 400V | 180A | DC | V2 Supercharger |
| 150 kW | 400V | 375A | DC | V2 Dedicated |
| 250 kW | 800V | 312A | DC | V3 Supercharger |
| 500 kW | 1000V | 500A | DC | V4 Supercharger (2024+) |
MCS — Megawatt Charging
Global (Ağır Taşıt)
DC MCS
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 700 kW | 1000V | 700A | DC | MCS entry level |
| 1000 kW | 1000V | 1000A | DC | 1 MW — truck charging |
| 1500 kW | 1000V | 1500A | DC | Liquid-cooled cable required |
| 1500 kW | 1500V | 1000A | DC | High-voltage variant |
| 2000 kW | 1500V | 1333A | DC | 2025+ target |
| 2500 kW | 1500V | 1666A | DC | MCS ultimate target (ISO 15118-20) |
GB/T (Çin DC)
Çin
DC
| القوة | الجهد | الحالي | المرحلة | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|
| 60 kW | 750V | 80A | DC | |
| 120 kW | 750V | 160A | DC | |
| 237 kW | 750V | 250A | DC | Dual output |
| 480 kW | 1000V | 480A | DC | GB/T New Gen (2023+) |
الحساب السريع — الطاقة والجهد → التيار
النتيجة: الحالية
375
A
كيف يعمل الشحن بالتيار المستمر؟ ما هو الفرق من التيار المتردد؟
🔵 شحن التيار المتردد – التحويل داخل المركبة
🔌
Grid
230V / 50Hz AC
↓
🏠
EVSE Station
Passes AC current, no conversion
↓
⚠️
Vehicle OBC (On-Board Charger)
AC → DC converter · 3.7–22 kW limit · Generates heat!
↓
🔋
Battery
Receives DC (400V / 800V)
عنق الزجاجة: قدرة OBC تحد من سرعة الشحن. يمكن للمركبة التي تبلغ قدرتها 11 كيلووات OBC أن تستقبل 11 كيلووات فقط حتى في محطة بقدرة 22 كيلووات.
⚡ شحن التيار المستمر — تجاوز OBC، مباشرة إلى البطارية
🔌
Grid
400V / 3-Phase AC
↓
🏭
Station Power Modules (PFC)
AC → DC · 50kW–2500kW · communicates with BMS
↓
✅
OBC Bypass
Vehicle's on-board inverter is bypassed
↓
🔋
Battery
Receives DC directly · BMS controls current in real time
ميزة: من خلال تجاوز OBC، يتم نقل الطاقة بشكل أعلى بكثير. الحد: جهد بطارية السيارة والحد الأقصى للتيار المقبول بواسطة BMS.
📈 منحنى الشحن CC-CV الذي يتم التحكم فيه بواسطة BMS
⚡ المرحلة الأولى: التيار المستمر (CC)
- بين 0% → 80% شركة نفط الجنوب
- ثابت التيار، الجهد يرتفع ببطء
- مثال: ثابت 437 أمبير، يرتفع 500 فولت → 800 فولت
- ذروة الطاقة → المرحلة الأسرع
🔋 المرحلة الثانية: الجهد المستمر (CV)
- بين 80% → 100% شركة نفط الجنوب
- ثابت الجهد، التيار يتناقص
- مثال: ثابت 800 فولت، 437 أمبير → 20 أمبير
- حماية البطارية ← يتباطأ الشحن
لماذا يتباطأ عند 80٪؟
يبدأ التشبع الكيميائي في خلايا البطارية. التيار العالي يمكن أن يسبب طلاء الليثيوم في الخلايا، مما يسبب ضررا دائما. BMS يقيد التيار لمنع ذلك.
🏗️ العمارة الداخلية لمحطة العاصمة
🔌
Input Transformer
Steps down 10kV–35kV medium voltage to 400V. Large transformer needed for MCS.
🔄
PFC Power Modules
Each module 30–50kW. Run in parallel to reach total power. 97%+ efficiency.
🧠
BMS Communication
CAN Bus / ISO 15118 / OCPP. Vehicle transmits 100+ data packets per second.
❄️
Cooling System
Liquid cooling mandatory at 500kW+. Cable and module cooling are separate circuits.
🔴MCS — نظام شحن ميجاوات
تم تصميم معيار MCS (ISO 15118-20) الذي طورته CharIN للمركبات الثقيلة. يوفر 5-10x قوة الشحن العادي بالتيار المستمر. يستخدم أنظمة الكابلات المبردة بالسائل الإلزامية.
Max Voltage
1500 V
Max Current
3000 A
Ultimate Target
4500 kW
Standard
ISO 15118-20
مستويات القوة
700 kW
1000V × 700A
1000 kW
1000V × 1000A
1500 kW
1000V × 1500A
1500 kW
1500V × 1000A
2000 kW
1500V × 1333A
2500 kW ⭐
1500V × 1666A
⚙️ التحديات والحلول التقنية
🌡️
Cable Heat Management
Copper cable heats significantly at 1000A+. MCS cables have internal liquid cooling channels.
Heat ∝ I² × R (Joule's Law) · 2x current = 4x heat
💧
Liquid-Cooled Cable
Contains 2 liquid channels: glycerin-water mixture removes heat. Cable diameter: ~35–50mm.
Standard: IEC 62196 · Cooling capacity: 10–20 kW heat
🔒
Safety
1500V DC can create lethal arcs. Insulation monitored in real time, voltage zeroed before contact.
HVIL · Response time <2ms · ISO 15118-20
🏭
Grid Demand
2.5 MW ≈ simultaneous consumption of 2000 homes. Medium voltage (10–35 kV) connection required.
Solution: BESS battery buffer provides instant power support
📡
BMS Speed
At 2500 kW, BMS must update current every ms. Delay = battery damage.
ISO 15118-20 <1ms · PLC + Ethernet physical layer
⚡
Current Examples
Tesla V4: 500kW · Kempower: 400kW · Heliox 1MW: trucks · ABB Terra HP: 2400kW
⏱️ مقارنة وقت الشحن (75 كيلووات ساعة، 20%←80%)
* يختلف حسب حدود نظام إدارة المباني (BMS) للمركبة، ودرجة حرارة البطارية، وSOC الحالي.
🌍 جهد الشبكة والتردد والطاقة المنزلية والصناعية حسب الدولة
نظام 110-127 فولت
نظام 220-230 فولت
مختلط / إقليمي
صناعي / 3 فاز: 380 – 415 فولت
| الدولة | الجهد | التكرار. | أمبيرات منزلية | صناعي / 3 مراحل | شحن السيارة الكهربائية | المقبس | ملحوظة |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 🇺🇸USA | 120V | 60Hz | 15–20A | 208/240/480V 3F | 30–50A | Tip A/B | 240V only for large appliances (dryer, stove, EV charging) |
| 🇯🇵Japan | 100V | 50/60Hz | 15–20A | 200V 3F | 30A | Tip A | World's lowest grid voltage. West Japan=60Hz, East=50Hz |
| 🇨🇦Canada | 120V | 60Hz | 15A | 208/240/480V 3F | 30–50A | Tip A/B | Same system as the USA |
| 🇲🇽Mexico | 127V | 60Hz | 15A | 220/440V 3F | 30A | Tip A/B | Most of Central America uses 110–127V |
| 🇹🇼Taiwan | 110V | 60Hz | 15A | 220/380V 3F | 30A | Tip A | Similar system to Japan |
| 🇧🇷Brazil | 127/220V | 60Hz | 15–16A | 220/380V 3F | 32A | NBR 14136 | Varies by region; some cities use 220V |
| 🇹🇷Turkey | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tip F (Schuko) | Standard EU system |
| 🇩🇪Germany | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tip F (Schuko) | Three-phase 400V home connections are common |
| 🇫🇷France | 230V | 50Hz | 16–20A | 400V 3F | 32A | Tip E | Type E sockets have a different pin socket |
| 🇬🇧UK | 230V | 50Hz | 13A | 400V 3F | 32A | Tip G (BS 1363) | Plugs have built-in fuses (3A/5A/13A) |
| 🇳🇱Netherlands | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tip F/E | Densest EV charging infrastructure in EU |
| 🇳🇴Norway | 230V | 50Hz | 16–20A | 400V 3F | 32A | Tip F | World No.1 in per-capita EV adoption |
| 🇨🇳China | 220V | 50Hz | 10–16A | 380V 3F | 32A | GB 2099 | Uses GB/T charging standard |
| 🇦🇺Australia | 230V | 50Hz | 10A | 400V 3F | 32A | Tip I (AS/NZS) | Low socket amps; circuit breakers are 20A+ |
| 🇮🇳India | 230V | 50Hz | 6–16A | 415V 3F | 32A | Tip D/M | Large 3-pin plugs are common |
| 🇸🇦Saudi Arabia | 127/220V | 60Hz | 15A | 380/400V 3F | 30A | Tip A/B/G | Older areas 127V; new buildings 220V |
| 🇦🇪UAE | 220V | 50Hz | 13A | 400V 3F | 32A | Tip G (UK) | British colonial legacy, similar to UK plug |
| 🇰🇷South Korea | 220V | 60Hz | 16A | 380V 3F | 32A | Tip F (Schuko) | Hyundai/Kia pioneered 800V architecture |
| 🇮🇱Israel | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tip H (SI 32) | Socket type unique to Israel |
| 🇿🇦South Africa | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tip M (BS 546) | BS546 large 3-pin sockets |
🇺🇸 نظام 110–127 فولت (أمريكا الشمالية)
جهد مخرج أمريكا الشمالية هو 120 فولت / 60 هرتز. دائرة منفصلة 240 فولت للأجهزة الكبيرة (NEMA 14-50). شحن المستوى 2 للمركبة الكهربائية: 240 فولت × 32 أمبير = 7.7 كيلووات.
120V × 15A = 1.8 kW (Level 1)
240V × 32A = 7.7 kW (Level 2)
240V × 50A = 12 kW (Level 2ماكس)
240V × 32A = 7.7 kW (Level 2)
240V × 50A = 12 kW (Level 2ماكس)
🇪🇺 نظام 220 – 230 فولت (أوروبا / تركيا)
المعيار الأوروبي هو 230 فولت / 50 هرتز (IEC 60038). مخرج أحادي الطور 16A = 3.7 كيلو واط. ثلاث مراحل: 400 فولت × 32 أمبير × √3 = 22 كيلو واط.
230V × 16A = 3.7 kW (منفذ منزلي)
400V × 16A × √3 = 11 kW (3-المرحلة)
400V × 32A × √3 = 22 kW (3 مراحل ماكس)
400V × 16A × √3 = 11 kW (3-المرحلة)
400V × 32A × √3 = 22 kW (3 مراحل ماكس)
⚡ لماذا يعتبر 230 فولت أكثر كفاءة؟
جهاز 1000 واط: 120 فولت → 8.3 أمبير، 230 فولت → 4.35 أمبير. يتناسب فقدان حرارة الكابل مع I²×R. نظام 230 فولت لديه فقدان حرارة أقل بنسبة 72%. لم تتمكن الولايات المتحدة من التحول من 110 فولت لأن تحويل البنية التحتية منذ ثمانينيات القرن التاسع عشر كان مكلفًا للغاية.
🇯🇵 اليابان: 100 فولت / 50 هرتز و60 هرتز (حسب المنطقة)
🇸🇦 السعودية: 127 فولت (قديم) / 220 فولت (جديد)
🇸🇦 السعودية: 127 فولت (قديم) / 220 فولت (جديد)
🔌 أنواع المقابس العالمية وموصلات شحن المركبات الكهربائية
Tip 1 (J1772)
أمريكا الشمالية، اليابان
AC
11.5 kW
Tip 2 (Mennekes)
أوروبا، تركيا
AC
43 kW
CCS1
أمريكا الشمالية
DC
350+ kW
CCS2
أوروبا، تركيا
DC
350+ kW
CHAdeMO
اليابان
DC
400 kW
NACS / Tesla
الولايات المتحدة الأمريكية، طرح عالمي
AC+DC
500 kW
GB/T (AC)
الصين
AC
7 kW
GB/T (DC)
الصين
DC
480 kW
MCS
العالمية للخدمة الشاقة
DC
2500 kW
المصادر والمعايير
شارين إي.في. — معيار MCS
IEC 61851 — EV سارج إكيبماني
ISO 15118 — اللغة العربية – إستاسيون خبرلشمسي
IEC 60038 — Şebeke Voltaj Standardları
NEMA — Kuzey Amerika Standardları
شارين إي.في. — معيار MCS
IEC 61851 — EV سارج إكيبماني
ISO 15118 — اللغة العربية – إستاسيون خبرلشمسي
IEC 60038 — Şebeke Voltaj Standardları
NEMA — Kuzey Amerika Standardları
الصيغ الأساسية
P = V × I (DC / 1 faz AC)
P = √3 × V × I × cosφ (3 faz AC)
Isı kaybı = I² × R
Verimlilik = P_çıkış / P_giriş × 100
P = V × I (DC / 1 faz AC)
P = √3 × V × I × cosφ (3 faz AC)
Isı kaybı = I² × R
Verimlilik = P_çıkış / P_giriş × 100
ملحوظة
هذه الصفحة تعليمية. تختلف سرعة الشحن الحقيقية حسب نظام إدارة المباني في السيارة، ودرجة حرارة البطارية، وSOC، والكابل، وسعة المحطة.
هذه الصفحة تعليمية. تختلف سرعة الشحن الحقيقية حسب نظام إدارة المباني في السيارة، ودرجة حرارة البطارية، وSOC، والكابل، وسعة المحطة.
حول محاكي شحن المركبات الكهربائية
تشرح هذه المحاكاة بشكل مرئي وتفاعلي العلاقة بين كيلووات، والجهد والأمبير في أنظمة شحن السيارات الكهربائية، والاختلافات الفنية بين شحن التيار المتردد والتيار المستمر، ونظام الشحن فائق السرعة بقدرة 1500-2500 كيلووات، ومعايير الشبكة حسب البلد. وتستند جميع البيانات على معايير الشحن الحقيقية (IEC 61851، ISO 15118، CharIN MCS).