الشاحن الداخلي (OBC)

الشاحن الداخلي، أو OBC، وحدة إلكترونيات قدرة مدمجة داخل المركبة الكهربائية، وظيفتها تحويل التيار المتناوب المسحوب من الشبكة إلى التيار المستمر الذي تتطلبه البطارية. وُجد هذا الشاحن لأن البطاريات لا تُشحن إلا بالتيار المستمر، في حين أن الكهرباء التي توفرها المقابس المنزلية وصناديق الشحن ومعظم منافذ الشحن العامة بالتيار المتناوب هي تيار متناوب؛ ولا بد لشيء أن يتولى ذلك التحويل، وحين يكون الشحن من مصدر تيار متناوب فإن هذا الشيء يقيم داخل السيارة. وتصنيفه يضع عملياً سقفاً لسرعة شحن السيارة من أي مصدر تيار متناوب.

من الناحية الوظيفية، الشاحن الداخلي مقوِّم تيار مقترن بمرحلة تصحيح معامل القدرة ومحوّل تيار مستمر/مستمر. فهو يتلقى التيار المتناوب الوارد، ويهذّبه ويشكّله، ويخرج جهداً وتياراً مستمرين مضبوطين يلائمان حاجة البطارية، كل ذلك تحت إشراف نظام إدارة البطارية. ولأنه محمول في السيارة دائماً، وجب أن يكون مدمجاً وخفيفاً وعالي الكفاءة، ويُبرَّد بالسائل أو الهواء لتصريف الحرارة الناشئة أثناء التحويل. كما تتواصل الوحدة مع منفذ الشحن للتفاوض على تيار آمن.

تصنيف الشاحن الداخلي هو الرقم الأهم للمالكين، لأنه يضع سقفاً لأقصى سرعة شحن بالتيار المتناوب مهما بلغت قدرة صندوق الشحن. فالسيارة المزودة بشاحن أحادي الطور بقدرة 7.4 كيلوواط لن تسحب أكثر من 7.4 كيلوواط حتى من شاحن بقدرة 11 كيلوواط؛ وفي المقابل، لا يمكن لوحدة ثلاثية الطور بقدرة 11 كيلوواط بلوغ ذلك المعدل إلا حيث يتوفر تغذية ثلاثية الطور. والتصنيفات الشائعة هي 7.4 كيلوواط و11 كيلوواط و22 كيلوواط، وتتطلب القيم الأعلى التغذية ثلاثية الطور الشائعة في معظم أوروبا والنادرة في المنازل البريطانية.

يفسّر التمييز بين القدرة أحادية الطور وثلاثية الطور كثيراً من الفروق الواقعية. ففي المملكة المتحدة، حيث تكون كهرباء المنازل أحادية الطور عادة، يكون الحد العملي نحو 7.4 كيلوواط، فلا يجلب شاحن أعلى قدرة أي فائدة في المنزل، ولا يهم إلا عند الشواحن العامة ثلاثية الطور. لذا يكون اختيار سيارة بوحدة 11 أو 22 كيلوواط منطقياً غالباً لمن يصلون كثيراً إلى منافذ تيار متناوب ثلاثية الطور، حيث يمكن أن يقلّص زمن الشحن إلى النصف أو الربع لشحنة معينة.

من الدقائق الجوهرية أن الشاحن الداخلي يُتجاوَز كلياً أثناء الشحن السريع بالتيار المستمر. فالشاحن السريع يحوي مقوِّماً خاصاً به ضخماً وعالي القدرة، ويغذّي التيار المستمر مباشرة إلى البطارية عبر مسار منفصل، متجاوزاً الوحدة الداخلية المتواضعة؛ ولهذا تحديداً يبلغ الشحن بالتيار المستمر من 50 إلى 350 كيلوواط، فيما يبقى الشحن بالتيار المتناوب محدوداً بتصنيف الشاحن الداخلي. وهكذا يحكم الشاحن الداخلي الشحن اليومي بالتيار المتناوب الذي يعتمد عليه معظم المالكين ليلاً وعند الوجهات، عاملاً جنباً إلى جنب مع البطارية عالية الجهد وعتاد الشحن بالتيار المتناوب وشواحن المستوى الثاني التي تشكل منظومة الشحن الأبطأ لكن الأيسر وصولاً في السيارة الكهربائية.