كيف يعمل شاحن السيارة؟ ما هو مبدأ عمله الداخلي؟

عند القيادة، لا ينفصل نظام الملاحة عبر الهاتف، والترفيه الموسيقي، واتصالات العمل عن الكهرباء. بمجرد نفاد طاقة الجهاز، يصبح شاحن السيارة بمثابة "قشة إنقاذ". ولكن كيف يعمل هذا الجهاز الصغير القادر على تحويل كهرباء السيارة إلى كهرباء قابلة للاستخدام في الأجهزة الإلكترونية؟ ما نوع الآلية المخفية في داخله الغامض؟ اليوم، دعونا نلقي نظرة متعمقة على اللغز الكامن وراء... شاحن سيارة كهربائية منزلي فعال !

أولاً، علينا أن نبدأ بمصدر الطاقة في السيارة. تُشبه بطارية السيارة مخزن طاقة كبير. تُوفر الطاقة بشكل أساسي لتشغيل السيارة، وتشغيل المحرك، وتشغيل مختلف الأجهزة الإلكترونية فيها. بشكل عام، يبلغ جهد بطارية السيارة العائلية 12 فولت، بينما يبلغ جهد بطارية بعض الشاحنات والحافلات الكبيرة 24 فولت، وجميعها تعمل بالتيار المستمر. مع ذلك، تختلف معايير مصدر الطاقة المطلوبة للأجهزة الإلكترونية، مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وسماعات البلوتوث وغيرها، اختلافًا كبيرًا عن معايير السيارات. على سبيل المثال، يتطلب شحن الهواتف المحمولة الأكثر شيوعًا عادةً جهدًا قدره 5 فولت وتيارًا قدره 1 أمبير أو أعلى. حتى أن بعض الهواتف المحمولة التي تدعم الشحن السريع تتطلب جهدًا وتيارًا أعلى. فكيف... شاحن EV مع WiFi تحقيق "سحر تحويل الجهد" وتكييف كهرباء السيارة مع الأجهزة الإلكترونية؟

إن جوهر عمل معظم شواحن السيارات لا ينفصل عن دورها الرئيسي - "شريحة تحويل الطاقة". تُعتبر هذه الشريحة بمثابة "عقل" شاحن السيارة، فهي مسؤولة عن تحويل الجهد العالي الذي توفره السيارة بدقة إلى الجهد والتيار اللازمين للأجهزة الإلكترونية. على سبيل المثال، تعمل شريحة تحويل الطاقة على خفض جهد الدخل 12 فولت تيار مستمر من خلال تصميم دوائر كهربائية معقدة وتقنية تحكم إلكتروني. تشبه آلية عملها "مصنع معالجة طاقة" متطور، حيث تُعالج "المواد الخام" عالية الجهد لتحويلها إلى "منتجات" مناسبة وفقًا لاحتياجات الأجهزة الإلكترونية. علاوة على ذلك، يجب على هذه "الرقاقة" مراقبة جهد وتيار الخرج باستمرار لضمان استقرارهما ضمن نطاق آمن ومناسب لتجنب تقلبات الجهد التي قد تُلحق الضرر بالأجهزة الإلكترونية.

بالإضافة إلى شريحة تحويل الطاقة، هناك العديد من "الرجال ذوي اليد اليمنى" داخل شاحن سيارة كهربائية منزلي المكثفات والمحثات عناصر مهمة. المكثفات أشبه بخزان صغير. عند تذبذب التيار، كارتفاع أو انخفاض مفاجئ، يمكنها امتصاص أو تحرير الكهرباء بسرعة لتثبيت التيار. أما المحث، فهو بمثابة صمام تيار، يعيق التغير السريع للتيار ويجعل خرجه أكثر سلاسة. تخيل أن التيار يشبه تدفق الماء. يعمل المكثف والمحث معًا لجعل تدفق الماء المضطرب وغير المستقر في الأصل هادئًا ومستقرًا، مما يُلبي احتياجات شحن الأجهزة الإلكترونية بشكل أفضل.

المقاومات ضرورية في شواحن السيارات، فهي بمثابة "شرطي مرور" للتحكم في التيار. فهي تضمن بقاء التيار ضمن النطاق الآمن لمختلف الأجهزة، مما يحميها من التلف.

مع التقدم التكنولوجي، تتميز شواحن السيارات الحديثة بخاصية التعرف الذكي. عند توصيل أجهزة مثل الهواتف أو الأجهزة اللوحية، يقرأ الشاحن احتياجاتها من الشحن. ويضبط خرج الشحنة وفقًا لذلك، مما يوفر جهدًا وتيارًا عاليين للهواتف سريعة الشحن، ويقلل الطاقة للأجهزة منخفضة الطاقة مثل سماعات البلوتوث، مما يعزز العملية والتوافق. داخل شواحن السيارات، تدعم المكثفات والمحاثات شريحة تحويل الطاقة. تعمل المكثفات، كخزانات صغيرة، على تثبيت التيار أثناء التقلبات، بينما تعمل المحاثات كصمامات تيار لتسهيل عملية الإخراج.

لضمان سلامة الشحن، تحتوي شواحن السيارات على دوائر حماية متعددة. تعمل حماية الشحن الزائد على إيقاف الشحن عند اقتراب الجهاز من الامتلاء، بينما تقطع حماية التيار الزائد الطاقة إذا كان التيار مرتفعًا جدًا، وتعمل حماية الحرارة الزائدة على تنشيط التبريد أو إيقاف الشاحن عند ارتفاع درجة حرارته. تُعتبر منافذ USB وType-C في شواحن السيارات بمثابة "بوابات" لإخراج الطاقة. يضمن تصميمها اتصالًا محكمًا بكابلات الشحن، مما يقلل من فقدان الطاقة ويضمن استخدامًا آمنًا ومريحًا.

إن الآليات المعقدة لشواحن السيارات، التي تجمع بين تحويل الجهد والوظائف الذكية وميزات السلامة، تمكننا من شحن الأجهزة أثناء التنقل والاستمتاع بحياة متنقلة مريحة.