ทำไมรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ต้องมีตัวแปลงกระแสไฟฟ้า AC-DC ติดตั้งบนรถ?

ทําไม EVs มีเครื่องแปลง AC-DC?

เครื่องแปลง AC-DC บนเครื่อง หรือที่รู้จักกันในชื่อ เครื่องชาร์จบนเครื่อง (OBC) เป็นสิ่งจําเป็นต่อการทํางานของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และมีความต้องการในการปรับแต่งที่สูง อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นสิ่งสําคัญในการใช้ไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ซึ่งถูกจัดส่งให้กับ EVs โดยแหล่งต่าง ๆ

การอํานวยความสะดวกในการใช้งาน AC-Power Source

จุดประสงค์หลักของตัวแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง (AC-DC) บนรถคือ การสร้างเส้นทางเชื่อมระหว่างการชาร์จไฟบนยานพาหนะ (กระแสสลับ (AC)) ที่มีให้บริการในสถานีชาร์จส่วนใหญ่และเต้ารับภายในบ้าน กับระบบเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ที่ใช้กระแสตรง (DC) โดยแบตเตอรี่เหล่านี้ไม่สามารถเก็บหรือใช้พลังงาน AC โดยตรงได้ ดังนั้น รถยนต์ไฟฟ้าจึงไม่สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงาน AC ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าหลักในโครงข่ายไฟฟ้าภายในบ้าน สถานประกอบการ และสถานที่สาธารณะได้ หากไม่มีตัวแปลงกระแสบนรถ การมีความเข้ากันได้นี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะทำให้ผู้ขับขี่สามารถชาร์จรถยนต์ของตนได้จากเต้ารับผนังทั่วไป เครื่องชาร์จระดับ 2 หรือแหล่งจ่ายไฟสามเฟสสำหรับเชิงพาณิชย์ โดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์แปลงกระแสภายนอก

การควบคุมปริมาณพลังงานขาเข้าเพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่

กระแสไฟฟ้าและแรงดันที่ส่งจ่ายในกระบวนการชาร์จมีผลกระทบอย่างมากต่อแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ตัวแปลงไฟฟ้า AC-DC บนรถทำหน้าที่ควบคุมและรักษาแรงดันไฟฟ้าขาเข้าแบบ AC ให้สอดคล้องกับข้อกำหนดของแบตเตอรี่ เพื่อป้องกันการชาร์จเกิน การร้อนเกิน หรือความเสียหายของเซลล์แบตเตอรี่ ระบบจะรักษาระดับเอาต์พุต DC ไว้ในช่วงที่ปลอดภัย ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้เครื่องชาร์จแบบสามเฟส 22 กิโลวัตต์ ตัวแปลงจะปรับระดับพลังงานให้ตรงกับค่าที่แบตเตอรี่สามารถรับได้ในขณะนั้น ไม่ว่าจะเป็น 11 กิโลวัตต์ หรือ 22 กิโลวัตต์ และหลีกเลี่ยงการใช้งานเกินพิกัดซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วกว่าที่ควร ความแม่นยำเช่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสุขภาพของแบตเตอรี่ รวมถึงการใช้งานอย่างปลอดภัยตลอดอายุการใช้งานของรถยนต์

การปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขการชาร์จที่เปลี่ยนแปลงได้

สามารถใช้งานการชาร์จได้หลากหลายรูปแบบ โดยสามารถชาร์จที่บ้านผ่านเต้ารับช้า 120V หรือใช้เครื่องชาร์จระดับ 2 ที่ทำงานบนแรงดัน 240V ก็ได้ อุปกรณ์แปลงไฟติดตั้งอยู่ภายในรถสามารถจัดการกับความผันผวนนี้ได้ และปรับให้เข้ากับแหล่งจ่ายไฟได้อย่างเหมาะสม ตัวแปลงไฟอาจใช้พลังงาน 3.3 กิโลวัตต์ จากเต้ารับมาตรฐาน 7.2 หรือ 11 กิลิโอวัตต์ จากเครื่องชาร์จระดับ 2 และ 22 กิโลวัตต์ จากแหล่งจ่ายไฟสามเฟส ความยืดหยุ่นนี้ทำให้รถยนต์ EV สามารถชาร์จไฟได้อย่างสะดวกง่ายดายในหลากหลายสภาพแวดล้อมและสถานที่ ไม่ว่าจะเดินทางระยะไกลหรือระยะสั้น

เพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการชาร์จอัจฉริยะ

การออกแบบเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า AC-DC บนรถมีความทันสมัยสูง เนื่องจากมีการสูญเสียพลังงานต่ำลงระหว่างกระบวนการแปลงกระแสไฟฟ้าจาก AC เป็น DC จึงทำให้มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน ส่งผลให้ประหยัดเวลาในการชาร์จและลดค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าสำหรับผู้ขับขี่ นอกจากนี้ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าหลายรุ่นยังเชื่อมต่อกับระบบอัจฉริยะภายในรถยนต์ ซึ่งเป็นเหตุให้เกิดฟังก์ชันการชาร์จตามเวลาที่กำหนดขึ้น เนื่องจากระบบสามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์บนรถได้ เครื่องแปลงจึงสามารถเลื่อนการชาร์จออกไปจนกว่าราคาไฟฟ้าจะอยู่ในระดับต่ำสุด เพื่อให้มั่นใจว่าการชาร์จจะมีประสิทธิภาพสูงสุดและควบคุมต้นทุนให้อยู่ในระดับต่ำได้ การจัดวางระบบนี้ทำให้การใช้งานโซลูชันการชาร์จอัจฉริยะง่ายขึ้นอย่างมาก และโดยทั่วไปช่วยให้ต้นทุนการครอบครองรถยนต์ไฟฟ้า (EV) อยู่ในระดับที่จัดการได้ง่ายขึ้น

โดยสรุป แหล่งพลังงานที่เข้าถึงได้อย่างมีประสิทธิภาพจะถูกควบคุมผ่านตัวแปลงสัญญาณแบบ AC-DC บนรถ ซึ่งต้องสอดคล้องกับโครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของแบตเตอรี่ และควบคุมการชาร์จภายใต้เงื่อนไขต่างๆ ได้อย่างชาญฉลาดและมีประสิทธิภาพ คุณลักษณะทางเทคนิคหลักของระบบคือความสามารถในการเชื่อมต่อรถยนต์ EV เข้ากับเครือข่ายไฟฟ้าทั่วไปในชีวิตประจำวันได้อย่างสะดวก พร้อมทั้งให้ความปลอดภัยที่เพียงพอต่อชิ้นส่วนหลักของแบตเตอรี่ ทำให้อินเวอร์เตอร์กลายเป็นหนึ่งในผลงานชิ้นเอกของเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้า