Advertising

..

วันอังคารที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565

Racing 101 : รถยนต์ไฟฟ้า ต้องเปลี่ยนอะไรบ้าง

แบตเตอรี่
หลายคนกังวลว่า แบตเตอรี่จะเสื่อมเร็วเกินไป  แต่หลายคนกลับกังวลว่า มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า  EV นั้น จะเสื่อมเร็วขนาดไหน

วันนี้เรามาดูกันว่า รถไฟฟ้ามีอะไรที่เสื่อมเร็วบ้าง
1. แผงวงจรชาร์จเจอร์ DC2DC
มันเป็นตัวที่ทำงานตลอดเวลา โดยมันจะพยายามชาร์จไฟเข้า แบตเตอรี่ 12V 

2. มอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้านี้ เราจะเทียบกับ ประสิทธิภาพ และความเสื่อมของมอเตอร์รถยนต์ (ไม่เกี่ยวกับอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ) ประเด็นที่เราสนใจ คือ อายุการใช้งานของมอเตอร์ไฟฟ้า

อายุการใช้งานของมอเตอร์ไฟฟ้า
แต่มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้านั้น ก็มีหลายชนิด เช่นกัน
มอเตอร์แบบแม่เหล็ก ซิงโครนัส แบบถาวร Permanent Magnet Synchronous Motor
มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ AC Induction Motor
มอเตอร์แบบรีลักแตนซ์  Reluctance motor
มอเตอร์แบบกระแสตรง  DC Motor. Electric motors 

อย่างไรก็ดี มอเตอร์นั้นมีข้อดีอย่างหนึ่งที่เหนือกว่า เครื่องจุดระเบิดภายใน (ICE) เพราะมันมีอุปกรณ์น้อยกว่ามาก และซับซ้อนก็น้อยกว่ามาก มันไม่มีอะไหล่ที่เสื่อมมากเท่ากับเครื่องยนต์แบบ ICE  และความร้อนที่นำไปสู่การเสื่อมของอุปกรณ์ต่างๆ ก็น้อยกว่ามากด้วย

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์กระแสตรง (DC Motors) ภายในระยนต์จะใช้ไฟฟ้าตั้งแต่ 96-192 โวลต์ จึงสามารถสร้างแรงบิดที่สูงได้ โดยมันจะแยกเป็นแบบมีแปรง  BLDC และ แบบไม่มีแปรง และแบบสเต็ป อีกด้วย

มอเตอร์กระแสตรง แบบมีแปรง ข้อดีคือ มันเป็นมอเตอร์ที่มีต้นทุนต่ำ แต่แน่นอนว่า มันมีแนวโน้มที่จะสึกหรออย่างรวดเร็ว และต้องเปลี่ยนตามระยะทางบ่อย (ใครนึกไม่ออกให้นึกถึง มอเตอร์พัดลมหม้อน้ำ ที่ แปรงถ่านมักจะสึกหมด) 

มอเตอร์กระแสตรงแบบไม่ใช้แปรง หรือ BLDC  มันใช้การสับเปลี่ยนทางอิเล็กโทรนิกส์ แทน จึงมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงกว่า  การสึกหรอน้อยกว่า นอกจากนี้มันยังตอบสนองได้เร็ซกว่า ทำงานเงียบกว่าที่ช่วงความเร็วสูงก็ตาม น้ำหนักก็เบากว่าเล็กน้อย แต่ข้อเสียคือ มันต้องการระบบการจ่ายไฟที่ซับซ้อนเพื่อจ่ายไฟให้มัน

มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ   มันจ่ายไฟด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ มันนุ่นนวล และทรงพลัง มันมีพื้นฐานของการทำงานคือ สนามแม่เหล็ก ขดลวด และแม่เหล็ก เมื่อจ่ายไฟกระแสสลับให้กับขดลวด

มันแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ มอเตอร์ อะซิงโครนัส และมอเตอร์แบบซิงโครนัส 

มอเตอร์อะซิงโครนัส   ถือเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า เนื่องจาก มันใช้กลไกทางอิเลคโทรนิกส์ในการควบคุมความเร็วที่เชื่อถือได้และควบคุมได้ง่ายที่สุด 

มอเตอร์ซิงโครนัส  มันมีประสิทธิภาพสูงกว่า มีแรงบิด และกำลังที่สูงกว่า มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบาอีกด้วย

มอเตอร์ซิงโคนัส แบบถาวร  มันจะมีแม่เหล็กช่วยกระตุ้นล่วงหน้า ทำให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นอีกเล็กน้อย และยังเป็นระบบส่งกำลังแบบเกียร์เดียว ที่ขับเคลื่อนด้วยรอบสูงในรถยนต์ได้เป็นอย่างดี แทบจะเหมาะสมที่สุด เพราะประสิทธิภาพสูง ความคลาดเคลื่อนต่ำ 

ปัจจัยที่มีผลต่ออายุขัยของมอเตอร์ EV 
1. แรงบิด และความเร็ว ที่เหมาะสมกับมอเตอร์
แรงบิดนั้น ส่งผลโดยตรงต่อ อายุขัย หรือ ความเสื่อมของ มอเตอร์อย่างมาก สิ่งแรกคือ หากแรงบิดอยู่ภายในเกณฑ์ที่มอเตอร์กำหนด  มันจะสามารถทำงานได้อย่างราบรื่น น่าเชื่อถือ และคุ้มค่า แต่ถ้าแรงบิดมากเกินไป มันย่อมหมายความว่า จะมีการโหลดของมอเตอร์ (หากคุณนึกไม่ออก ลองเอาเครื่องปั่นผลไม้ ไปปั่นอะไรที่ยากๆ เป็นเวลานานๆ มอเตอร์จะโหลดและเสียทันที)

ดังนั้น เราแนะนำให้ อย่าสร้างแรงบิดให้กับมอเตอร์โดยไร้เหตุล ก็จะสามารถยืดอายุการใช้งานออกไปได้ 

2. คุณภาพ และความเสถียรของไฟฟ้าที่จ่ายเข้ามอเตอร์
คุณภาพของไฟที่ป้อนให้มอเตอร์ และ ความเสถียรของไฟฟ้านั้น สำคัญต่อมอเตอร์ไม่แพ้กัน โดยเฉพาะกระแส และแรงดันที่ไม่เสถียร์ หรือไม่ได้คุณภาพ มันจะทำให้ ขดลวดไหม้ได้ โดยเฉพาะหากไปสร้างอุณหภูมิที่สูงขึ้ันอย่างรวดเร็ว การกระชากไฟของไฟฟ้าแรงดันสูงนั้น อาจทำให้ฉนวนต่างๆ เสียหายอีกด้วย

ไฟฟ้าที่ไม่ได้คุณภาพนั้น จะก่อปัญหาหลายด้าน ไม่ว่าจะมอเตอร์เสีย หรือ เสื่อมอย่างรวดเร็ว  รวมไปถึงทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงอย่างต่อเนื่องอีกด้วย

3. การดูแลที่ไม่เหมาะสม
การปล่อยให้มีสารเคมี หรือสิ่งสกปรก ไปเกาะติดขดลวดเป็นระยะเวลานานๆ ถือเป็นสาเหตุต้นๆ ที่ทำให้ลูกปืนเสื่อมสภพาอย่างรวดเร็ว นอกจากลูกปืนจะเสื่อมและสั่นสะเทือนมากยิ่งขึ้น จนไปก่อให้เกิดปัญหาอุณหภูมิขึ้นสูงอีกด้วย

อย่างที่บอกการปล่อยให้มอเตอร์ทำงานหนัก จะทำให้สารเคมีที่เคลือบขดลวดนั้น เสื่อมค่าอย่างรวดเร็ว และทำให้เกิดการช๊อตได้ 

การสึกหรอ และการสั่นสะเทือน น้นถือเป็นตัวบั่นทอนอายุขัยของมอเตอร์เลยทีเดียว

4. ความชื้นและอุณหภูมิ

บทสรุป

แม้ว่าปัจจัยที่ทำให้ อายุขัยของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นจะมีอยู่จำนวนมาก แต่ในสภาวะทดสอบแล้วอายุมอเตอร์กลับมีอายุได้ยาวนานถึง 15-20 ปีเลยทีเดียวหรือวิ่งได้ไกลถึง 4 แสนไมล์ ขณะที่มีบางสำนักทดสอบผ่านหลัก 1 ล้านไมล์ไปเรียบร้อยแล้ว แต่ต้องไม่ลืมว่า พวกเขาทดสอบในสภาวะการทดสอบเท่านั้น การใช้งานจริงนั้นอีกเรื่องหนึ่ง


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น