onboard charger – מה זה? ומה התפקיד שלו?

כל מי שמכיר רכבים חשמליים, מכיר את עמדות הטעינה שדרושות עבורם, אך מהו "מטען פנימי" ברכב כזה? onboard charger הוא רכיב חיוני ומרכזי בטעינת רכב חשמלי. למרות שהוא נמצא "מאחורי הקלעים" מבחינת הנהגים, יש לו בכל זאת כמה השלכות מעניינות שכדאי לדעת. לפניכם כל הפרטים, קצר ולעניין: 

מה זה onboard charger? 

זהו רכיב אלקטרוני סטנדרטי ברכב חשמלי, אשר ממיר זרם חילופין (AC) לזרם ישר (DC) בכדי לטעון את סוללת הרכב. באנגלית המונח מאוית onboard charger ולעתים on-board charger או מקוצר כ-OBC. בעברית מקובל “מטען פנימי”. 

אבל רגע – למה בעצם קוראים לו מטען? הוא לא! 

הוא כן ולא. רכיב זה מכונה onboard charger אבל הוא לא יכול להטעין לכם את הרכב כך סתם בפני עצמו. לכן טכנית, זה לא בדיוק מטען, אלא שילוב של ממיר מתח ובקר טעינה. למרות זאת, מקובל לכנות אותו "מטען פנימי” ולכן גם אנחנו נשתמש כאן במונח הזה. 

ולמה זה צריך לעניין אתכם? 

השלכות המטען הפנימי לבעלי רכב חשמלי לא רבות, אך הן משמעותיות. כדאי לכם להכיר אותן, מאחר ש 

• המטען מגביל אתכם – המטען הפנימי מגביל את קצב הטעינה המרבי שתוכלו לקבל בפועל, בטעינה איטית או בינונית (AC). הספק זה עומד לרוב על 22 עד 3.68 קילוואט (מספר שמעוגל לרוב ל-3.6 או 3.7). ההספק גם שונה בין טעינה חד פאזית לתלת פאזית. 
• המטען משפיע על עלות הרכב – ככל שהספק המטען יותר גדול, כך הוא גם יהיה בעצמו יותר גדול ויקר. המחיר הוא בסדר גודל של 2,000 ש"ח עד 3000 ש"ח. ביחס למחיר הכולל של הרכב החשמלי זה לא הרבה, אבל בכל זאת יש לכך השפעה. 
• המטען מבטיח טעינה בטוחה ויעילה.
• המטען טוב לבריאות הסוללה (עוד על כך בהמשך).

ומה לגבי טעינה מהירה? 

בטעינה מהירה (DC) לא נעשה בכלל שימוש במטען הפנימי, מאחר שעמדת הטעינה עוקפת אותו. העמדה מבצעת בעצמה את ההמרה ממתח AC (שהיא מקבלת) למתח DC (שבאמצעותו היא מטעינה ישירות את סוללת הרכב). עקיפת המטען הפנימי פירושה שעמדת הטעינה לא מוגבלת בגללו מבחינת הספק הטעינה. לכן, היא גם לא מוגבלת בגללו במהירות הטעינה. זה נשמע טוב וזה אכן כך, אבל כמובן – יש לזה מחיר (טעינה מהירה יקרה יותר). לכן (וגם מסיבות של נוחות והארכת חיי הסוללה), בעלי רכבים חשמליים מטעינים אותם בעיקר בעמדת טעינה ביתית איטית מסוג AC. הטעינה מבוצעת אמנם דרך המטען הפנימי, עם כל מגבלותיו. אבל בשימוש השוטף ברכב, זהו פתרון הטעינה המועדף. טעינת DC ציבורית רק משלימה אותו. 

כיצד מטען פנימי לרכב חשמלי עובד? 

תהליך העבודה של מטען פנימי ברכב חשמלי פשוט מאוד: 

1. מחברים רכב חשמלי לעמדת טעינה (ציבורית או ביתית).
2. העמדה מעבירה זרם חילופין (AC) למטען הפנימי ברכב. 
3. המטען ממיר אותו לזרם ישר (DC) ומעביר אותו הלאה לסוללה. במקביל, המטען מנהל את העניינים כך שתתבצע טעינה בטוחה ויעילה. הוא גם מנטר את מצב הסוללה ומוודא שאין התחממות יתר או תקלות אחרות. 

on-board charger – לא סתם קופסה 

למעשה, אם מתעמקים בכך קצת, מגלים שהמטען עושה עוד כמה דברים חשובים. הוא משנה את גובה המתח לגובה המדויק שדרוש לסוללה, מסנן הפרעות ורעשים חשמליים וגם מייצב את הזרם הישר.

יש לו גם מערכת קירור מתקדמת, שהיא חיונית ברכיב מסוג זה. ברוב הדגמים זו מערכת קירור פסיבית, מבוססת צלעות קירור שמפזרות את החום שנוצר במהלך ההמרה. חלק מהדגמים משתמש במערכת הקירור הכללית (שמקררת את הסוללה והמנוע). לא משתמשים במאוורר, מאחר שהמערכת מתוכננת מראש באופן יעיל שמצמצם פליטת חום. כמו כן, מאוורר הוא חלק נע שמגדיל את הסיכוי לתקלות (מאחר שהמטען הוא רכיב חיוני, חשוב שהוא יהיה אמין ככל הניתן). 

תשובות לכמה שאלות על ה-OBC 

• מה המשמעות של מטען פנימי (OBC), מבחינת רכישת רכב חשמלי? – מטען פנימי עם הספק יותר גבוה, יאפשר טעינה מהירה יותר. חשוב לשים לב שזה שיקול שיש לקחת בחשבון מראש, לפני רכישת הרכב. לאחר הרכישה, כבר לא יהיה מעשי לשדרג אותו אם תרצו. שדרוג כזה הוא לא שירות שזמין במוסכים ולא תהליך שמשתלם (מבחינת עלות העבודה). 
• אז איך בוחרים מטען פנימי לרכב או משווים מטענים, לפני רכישת רכב חשמלי? בתכל’ס, מעבר למידע על הספק המטען, אין לכם איך לבדוק אותו לעומק. המטען הוא רכיב פנימי שהמראה שלו לא אומר הרבה על איכותו. כמו כן, סקירות על רכבים חשמליים לא מעמיקות בנושא זה. אבל (ואלה החדשות הטובות) זה לא צריך להטריד אתכם. אין הבדל דרמטי בין המטענים ורובם נותנים מענה טוב למדי לדרישות מהם. אלה לא מכשירים מסובכים מדי מבחינה הנדסית. הם גם נמצאים בשימוש רב ומתמשך, כרכיבים חיוניים ברכב החשמלי. לכן, זה לא המקום שבו יצרני הרכב יעגלו פינות. 
• האם המטען הפנימי משפיע על "בריאות" הסוללה ברכב ואורך חייה? יש לכך שני היבטים. ראשית, המטען הפנימי תומך בטעינה איטית יחסית. זו נשמעת אולי כמגבלה, אך מהיבט בריאות הסוללה זהו דווקא יתרון. שנית, לאיכות המטען הספציפי ברכב שלכם עשויה להיות השפעה מסוימת על בריאות הסוללה. זאת, מאחר שטעינה יציבה מועילה לסוללה. ראו גם: האם טעינה מהירה פוגעת בסוללה?
• מה חשוב לדעת על המטען מבחינת בטיחות? – המטען הפנימי מספק גם הגנות מפני קצר, התחממות יתר וטעינת יתר. אלה יכולות סטנדרטיות למדי.   

לסיכום 

המטען הפנימי הוא לא רכיב שצריך יותר מדי להעסיק אתכם, אם בכלל. אבל לקראת רכישת רכב חשמלי כדאי להכיר אותו ולשים לב להספק שלו שמוזכר במפרט הרכב. גם בתור בעלי רכב חשמלי, כדאי להבין כיצד הוא עובד ואת ההשלכות לטעינה.