ปัจจุบันนี้การใช้รถ EV เริ่มมีความนิยมแพร่หลายมากขึ้น นั่นเพราะการใช้รถพลังงานไฟฟ้าทำให้ประหยัดค่าน้ำมันได้มาก แถมบ้านไหนใช้ระบบโซลาร์เซลเข้าไปอีก แทบจะเรียกได้ว่าไม่ต้องจ่ายค่าพลังงานกันเลย เดินทางฟรี เปิดแอร์ฟรี ไม่ต้องห่วงค่าไฟ
แต่ปัญหาที่หลายคนไม่รู้ บริษัทขายรถไม่พยายามอธิบาย ก็คือการที่ทุกคนมุ่งแต่จะชาร์ชแบตให้เต็ม 100% อยู่เสมอ หรือต้องการชาร์ชให้เต็มเร็วๆ เหมือนสมัยใช้รถน้ำมัน เช่นอยากจะชาร์ชจาก 10% ไป 100% ภายใน 10 นาที ซึ่งคงเป็นไปไม่ได้อยู่แล้ว แต่ความเคยชินกับการเติมน้ำมันรถ กำลังจะทำให้อายุแบตของรถไฟฟ้าสั้นลง เรามาดูกันว่าเพราะอะไร และจะแก้ปัญหาได้อย่างไร
ชาร์ช 10 นาที แบตก็เต็ม 100% แล้ว
ผู้ใช้รถ EV หลายคน ประสบปัญหาการชาร์ชแบตรถ EV จากเดิมแบต 20% ชาร์ชแป็บเดียวได้ 100% ทั้งๆ ที่พลังงานที่ใส่เข้าไปไม่ถึง 10Kw พอขับรถออกไปแป้บเดียวก็แบตหมด ซึ่งในกลุ่มผู้ใช้รถ EV ต่างก็ประสบปัญหานี้กันเป็นจำนวนมาก
ปัญหานี้เกิดจากการใช้ DC fast charge หรือการชาร์ชผ่านระบบ DC ซึ่งหากตู้ชาร์ชบางที่ มีกำลังไฟพอ จะปล่อยกระแสเข้าแบตที่ 135A ด้วยความต่างศํกย์ราวๆ 400V ได้กำลังไฟฟ้าถึง 54Kw ในตอนที่แบตเหลือน้อยๆ
ขณะที่การชาร์ชด้วยระบบ AC เช่นสายชาร์ชฉุกเฉินที่ติดมากับรถ แบบเสียบปลั๊กไฟบ้าน จะได้กระแสที่ราวๆ 4A กว่าๆ หรือราวๆ 2kW เท่านั้น (220 V 8A) จะเห็นว่ากระแสไหลเข้าต่างกันลิบลับ
แบตลิเธียมไม่เหมือนแบตตะกั่ว
เนื่องจากผู้เขียนใช้ระบบโซลาร์เซลในระบบ off grid และใช้แบตลิเธียมมานาน เลยรู้จักคุณสมบัติของแบตลิเธียมดี อย่างแบตตะกั่วกรดเซลนึงจะมีความต่างศํกย์เซลละ 2V แต่แบตลิเธียม NMC (Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide) หนึ่งเซลจะมีความต่างศักย์ 4 โวลท์ จึงต้องอนุกรมเกือบ 100 ก้อนเพื่อให้ได้ราวๆ 400V
ส่วนแบตลิเธียมฟอสเฟส (Lithium iron phosphate) LifePo4 หรือ LFP เซลหนึ่งๆจะมีความต่างศักย์ 3.2 V ต้องอนุกรมกัน 120 กว่าก้อน เพื่อให้ได้ราว 400V แล้วมาขนานกันหลายชุดเพื่อให้ได้กำลังไฟมากขึ้น หรือถ้านำมาก้อนที่มีความจุ 100A มาจำนวน 120 กว่าก้อนมาอนุกรมกัน ก็ได้แล้ว 40kWH (400V x 100AH = 40,000 kWH)
แต่รถเทสล่ายุคแรกๆ จะยังใช้แบต LFP รุ่น 18650 มาขนานกันเป็นจำนวนมาก เพื่อให้ได้กำลังไฟฟ้าตามที่ต้องการ การใช้เซลขนาดเล็กจำนวนมากจะสามารถปล่อยกระแสได้มากในช่วงเวลาสั้นๆ ทำให้ได้กำลังบิดของมอเตอร์สูง เร่งรถได้รวดเร็วทันใจ
อนุกรมแบตทำให้แต่ละเซลประจุไฟไม่เท่ากัน
เนื่องจากแบตในระบบรถ EV ต้องทำเป็นโวลท์สูงๆ เช่น 400V เพราะเมื่อต้องการกำลังมอเตอร์ที่ 40kW ก็จะปล่อยกระแสไปแค่ 100 A ทำให้ไม่ต้องใช้สายไฟขนาดใหญ่มาก การสูญเสียก็จะน้อย ถ้าลงมาที่ระบบ 48V กำลังไฟ 40kW จะต้องปล่อยกระแสถึง 800A เลยทีเดียว ซึ่งสายไฟต้องมีขนาดใหญ่มาก การเชื่อมต่อก็ลำบาก
ทำให้ต้องมีการอนุกรมเซลไฟฟ้าถึง 100 – 120 กว่าเซล เพื่อให้ได้ความต่างศักย์ที่ต้องการ คราวนี้พอเราใช้ไฟไป แต่ละก้อนมันจะคายประจุไม่เท่ากัน เวลาชาร์ชมันก็จะเก็บประจะได้ไม่เท่ากัน มันจะมีตัว Balancer ซึ่งจะใช้เวลาในการบาลานซ์เพราะวิ่งกระแสไม่สูง ไม่งั้นร้อนมาก
คราวนี้ตอนชาร์ชแบต แบบ Fast Charge เช่นระบบ DC แล้วที่กระแสวิ่งสูงระดับ 130A ผ่านเซลเป็นร้อยๆที่อนุกรมกัน ถ้าหากเซลเดียวในเซลที่อนุกรมกันมันเต็มก่อน มันจะไปบอก BMS (Battery Management System) ว่าเต็มแล้ว CPU เครื่องเลยคิดว่าแบตเต็ม 100% เจ้าของรถก็นึกว่าแบตเต็ม
แต่ความเป็นจริงก้อนอื่นๆ อาจจะมีประจุแค่20% หรือ 30% เท่านั้น แต่ด้วยเหตุแค่ก้อนเดียวใน 100 ก้อน ไปถึง 4.2 V (NMC) 3.65V (LFP) มันทำให้ BMS จะต้องตัดการชาร์ช ไม่งั้นถ้าชาร์ชเกิน แบตจะบวมเป่งและเสียไปในที่สุด
ทำให้คนขับนึกว่าแบตเต็มแล้ว เพราะตัวเลขโชว์ 100% ระหว่างขับไป มันจะมีการบาลานซ์เซลไปด้วย เซลที่เต็มค่อยๆ ลงมา ก็จะเหลือความจุที่แท้จริง ผลคือเหลือแบตนิดเดียวเพราะวิ่งไปแล้วด้วย นี่คือปัญหาว่าจะขึ้น 0% เพราะบางเซลแบตต่ำกว่า 3.0V(LIfe) ระบบก็จะตัด ต้องยกรถอย่างเดียวไปเข้าศูนย์ เพื่อบาลานซ์เซลใหม่
วิธีการแก้ปัญหาถ้าเจอกรณีนี้ระหว่างชาร์ช หรือป้องกันคือ การหยุดชาร์ชแบบ DC แล้วปล่อยให้แบตมัน balance ซัก 30 นาที แล้วค่อยไปชาร์ชแบบ AC ซึ่งกำลังไฟน่าจะอยู่แถวๆ 8 – 12 kW ก็พอ หรือกระแสเข้าแบตที่ประมาณ 16-32A เพื่อที่ว่าระหว่างชาร์ช แบตจะได้มีการเกลี่ยไฟระหว่างเซลไปด้วย
ชาร์ชอย่างไร ที่ทำให้แบตใช้งานได้นาน
แบตลิเธียมอายุจะยาว ถ้าใช้และชาร์ช ระหว่าง 50 – 80% หรือต่ำสุดก็ไม่ควรต่ำกว่า 30% และไม่ควรชาร์ชเกิน 90%
ไม่ควร fast charge บ่อยๆ ทำเท่าที่จำเป็นเช่นการเดินทางไกล หรือ fast charge ไปที่ 70 – 80% ก็พอ หรือรอให้มัน balance แล้วชาร์ชด้วยกระแสอ่อนๆ คือ AC เพื่อปล่อยให้มันบาลานซ์เซลไปด้วย
ดังนั้นคนใช้รถเยอะๆ ในแต่ละวันควรหาวิธีจัดการเช่น ไปถึงปลายทางเอาสายชาร์ชฉุกเฉินไปชาร์ช AC เบาๆ ไว้และแวะชาร์ชตู้ อย่าให้ถึง 90% แล้วค่อยกลับมาชาร์ชเบาๆ ที่บ้านต่อ โดยไม่จำเป็นต้องให้แบตเต็ม 100% ชาร์ชไปแค่ 90% ก็ควรหยุดชาร์ช
หรือใช้งานไปในแต่ละวันไม่ต้องชาร์ช รอแบตลงต่ำกว่า 50% แล้วค่อยชาร์ช เพื่อให้เกิด cycle เต็มๆของมัน ไม่ควรใช้ๆ ชาร์ชๆ บ่อยๆ เพราะตอนรีเจนระหว่างเบรกรถมันก็ทำแบบนั้นอยู่แล้ว
จริงๆแล้วบริษัทรถยนต์ควรให้ความรู้กับผู้ใช้รถ EV ในประเด็นนี้ เพื่อลูกค้าจะได้ไม่ต้องถูกลากรถเข้าศูนย์บ่อยๆ เนื่องจากปัญหาการชาร์ชแบต
Leave a comment
You must be logged in to post a comment.