อีกหนึ่งอุปกรณ์ที่สำคัญสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ที่ผู้ใช้รถจะขาดไม่ได้เลยนั่นก็คือ อุปกรณ์ชาร์จประจุไฟฟ้า ซึ่งเดี๋ยวเราจะมาดูกันครับว่าจะมีชนิดไหนกันบ้าง หัวชาร์จทั้งหมดที่มีในปัจจุบันเค้าใช้แบบไหนกัน รูปแบบสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า รวมถึงเทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายในอนาคต วันนี้เดี๋ยวผมจะมาเล่าให้ฟังเบื้องต้นเพื่อให้ทุกคนมีความรู้ความเข้าใจมากยิ่งขึ้นเกี่ยวระบบประจุไฟฟ้ากันนะครับ
รูปแบบการอัดประจุไฟฟ้า
ปัจจุบันเทคโนโลยีการอัดประจุไฟฟ้าสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่
1. การอัดประจุไฟฟ้าผ่านตัวนำ (Conductive Charging) เป็นการอัดประจุไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟโดยผ่านสายเคเบิล เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูง และกำลังได้รับความนิยมในปัจจุบัน โดยสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทย่อยดังนี้
1) การอัดประจุไฟฟ้าแบบปกติ (Normal Charge) ซึ่งเป็นการอัดประจุไฟฟ้าด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) โดยต้องทำการชาร์จผ่านอุปกรณ์ที่ติดตั้งภายในตัวรถ คือ On-Board Charger ซึ่งจะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เพื่อจ่ายเข้าสู่แบตเตอรี่ การอัดประจุในลักษณะนี้ปกติจะใช้เวลาในการชาร์จ 6-8 ชั่วโมง (ขึ้นอยู่กับขนาดของแบตเตอรี่และขนาดกำลังของ EV Charger)
วิธีการนี้จึงเหมาะที่จะใช้กับบ้านพักอาศัย หรืออาคารสำนักงาน ที่สามารถจอดรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ได้เป็นระยะเวลานาน
2) การอัดประจุไฟฟ้าแบบเร็ว (Quick Charge) ซึ่งเป็นการอัดประจุไฟฟ้าด้วยไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เข้าสู่แบตเตอรี่โดยตรง โดยไม่ต้องผ่าน On-Board Charger ซึ่งวิธีการนี้จะใช้เวลาในการชาร์จเพียง 10-15 นาที ก็สามารถที่จะชาร์จแบตเตอรี่จาก 0 ถึง 80% ได้ แต่เนื่องจากวิธีการชาร์จแบบนี้ต้องใช้กำลังไฟค่อนข้างสูง จึงทำให้ต้องการแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบ 3 เฟส และอาจจะต้องมีการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าใหม่อีกด้วย วิธีการนี้จึงเหมาะกับสถานีชาร์จไฟฟ้าแบบสาธารณะ (EV Station) ที่ต้องการความรวดเร็วในการชาร์จ
2. การอัดประจุไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ (Inductive Charging) หรือการอัดประจุไฟฟ้าแบบไร้สาย (Wireless Charging) เป็นการอัดประจุไฟฟ้าโดยการใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า จึงทำให้การชาร์จแบบนี้ไม่จำเป็นต้องมีสายเคเบิลในระหว่างการชาร์จ ข้อดีคือมีความสะดวกสบายในการใช้งาน แต่ในปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาประสิทธิภาพในการชาร์จอยู่ นอกจากนี้การชาร์จแบบนี้สามารถทำยังเป็นการชาร์จผ่านระบบไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เท่านั้น ซึ่งก็ต้องอาศัย On-Board Charger ในการอัดประจุเข้าแบตเตอรี่
รูปแบบของเต้าเสียบของระบบการอัดประจุไฟฟ้าผ่านตัวนำ
อย่างที่ผมได้กล่าวไว้ข้างต้นนะครับว่า ระบบการอัดประจุไฟฟ้าผ่านตัวนำ (มีสาย Cable) นั้นแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักคือ แบบชาร์จปกติที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และ แบบชาร์จเร็วที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งลักษณะของหัวชาร์จของทั้งสองประเภทก็จะมีลักษณะแตกต่างกันไปตามแต่ละประเทศ ดังนี้
1. หัวชาร์จประเภทไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)
1.1) Type1 รองรับเฉพาะไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) 1 เฟส เท่านั้น โดยหัวชาร์จจะมีทั้งหมด 5 pins ซึ่งประกอบด้วยช่องจ่ายกระแสไฟฟ้า,ช่องสายดิน และช่องระบบการสื่อสาร ดังรูปด้านล่าง
1.2) Type2 รองรับการใช้งานทั้งระบบไฟฟ้า 1 เฟส และ 3 เฟส โดยหัวชาร์จจะมีทั้งหมด 7 pins ดังรูปด้านล่าง
1.3) GB/T เป็นมาตรฐานหัวชาร์จของประเทศจีน โดยสำหรับหัวชาร์จแบบ AC จะมีทั้ง 7 pins
2. หัวชาร์จประเภทไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
2.1) CHAdeMO เป็นเทคโนโลยีหัวชาร์จของประเทศญี่ปุ่น โดยย่อมาจากคำว่า "Charge de Move" รองรับการใช้งานกำลังไฟฟ้าถึง 62.5 kW DC (500 V,125 A)
2.2) CCS ย่อมาจากคำว่า "Combined Charging System" โดย สำหรับ CCS Combo1 หัวชาร์จส่วนด้านบนจะมีลักษณะ หัวชาร์จแบบ AC Type1 เป็นหัวชาร์จ DC ที่นิยมใช้ในประเทศสหรัฐอเมริกาและประเทศญี่ปุ่น ส่วน CCS Combo2 หัวชาร์จส่วนด้านบนจะมีลักษณะ หัวชาร์จแบบ AC Type2 หัวชาร์จประเภทนี้นิยมใช้ที่กลุ่มประเทศยุโรป
2.3) GB/T เป็นมาตรฐานหัวชาร์จของประเทศจีน โดยสำหรับหัวชาร์จแบบ DC จะมีทั้ง 9 pins
หลังจากที่เราได้ทำความรู้จักหัวชาร์จรูปแบบต่างๆในทั่วโลกไปแล้ว คราวนี้เราลองกลับมาดูมาตรฐานของประเทศไทยบ้างนะครับว่าจะมีการอิงตามมาตรฐานใดบ้าง ซึ่งทาง สมอ.ได้มีการกําหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมสําหรับเต้าเสียบและเต้ารับสําหรับรถยนต์ไฟฟ้าไว้ดังนี้
มาตรฐานเต้าเสียบและเต้ารับของประเทศไทย
- มาตรฐานเต้าเสียบและเต้ารับแบบไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) --> Type2
- มาตรฐานเต้าเสียบและเต้ารับแบบไฟฟ้ากระแสสลับ (DC) สำหรับรถส่วนบุคคล --> CHAdeMO และ CCS Combo2
- มาตรฐานเต้าเสียบและเต้ารับแบบไฟฟ้ากระแสสลับ (DC) สำหรับรถโดยสาร --> CCS Combo2
หลายคนอาจจะมีข้อสงสัยว่าแล้วถ้ารูปแบบหัวชาร์จมีหลากหลายประเภทแบบนี้ เวลาเราจะชาร์จที่สถานีชาร์จไฟฟ้า (EV Station) ก็ต้องทำการเช็คหัวชาร์จของที่สถานีกับตัวรถของเราก่อนหรือเปล่า คำตอบก็คือ ปัจจุบันทางผู้ผลิต EV Charger ได้มีการออกแบบตู้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าให้มีหัวชาร์จหลากหลายรูปแบบไว้ในเครื่องเดียวกันเลยดังภาพ ด้านล่างจะเห็นได้ว่าเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเครื่องนี้มีหัวชาร์จทั้ง 3 แบบ ได้แก่ CCS, AC (Type1 or Type 2) และ CHAdeMO หรือในต่างประเทศเองก็เริ่มมีการวางจำหน่ายหัวแปลง (Adaptor) สำหรับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ากันบ้างแล้ว
รูปแบบของสถานีอัดประจุไฟฟ้า (EV Station)
1. สถานีอัดประจุไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากระบบโครงข่ายไฟฟ้า (Grid)
เป็นรูปแบบในการติดตั้งเครื่องอัดประจุไฟฟ้า (EV Charger) ในสถานี โดยมีการซื้อไฟจากการไฟฟ้าฯ เพื่อนำมาให้บริการในสถานี
2. สถานีอัดประจุไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากระบบโครงข่ายไฟฟ้า ร่วมกับแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้านอกระบบโครงข่ายไฟฟ้า
เป็นรูปแบบสถานีที่มีการใช้พลังงานไฟฟ้าร่วมกันระหว่างการซื้อไฟจากการไฟฟ้าฯ และแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้านอกระบบโครงข่ายไฟฟ้า เช่น Solar Cell หรือ Turbine เป็นต้น
3. สถานีอัดประจุไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากระบบโครงข่ายไฟฟ้า และมีระบบกักเก็บพลังงาน
รูปแบบนี้มีลักษณะที่คล้ายกับสถานีในแบบที่ 2 เพียงแต่มีการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงาน (Battery) ในตัวสถานี โดยอาจจะมีการนำไฟฟ้าเข้ามาเก็บไว้ใน Battery ในช่วงที่มีอัตราค่าไฟที่ถูก เพื่อทำให้สามารถบริหารจัดการค่าใช้จ่ายได้ดียิ่งขึ้น
4. สถานีอัดประจุไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากระบบโครงข่ายไฟฟ้า ร่วมกับแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้านอกระบบโครงข่ายไฟฟ้าและมีระบบกักเก็บพลังงาน
สถานีในรูปแบบสุดท้าย เป็นการต่อยอดจากในรูปแบบที่ 3 โดยมีการติดตั้งแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้า ในสถานีด้วย ไม่ว่าจะเป็น Solar Cell หรือ Turbine ซึ่งพลังงานไฟฟ้าที่ถูกบรรจุไว้ใน Battery สามารถมาได้จากทั้ง Solar Cell หรือไฟที่จ่ายมาจากของการไฟฟ้าฯในช่วงเวลาที่อัตราค่าไฟถูกก็ได้
วิเคราะห์และสรุป
ผมหวังว่าบทความนี้จะทำให้ท่านผู้อ่านรู้จักถึงระบบประจุไฟฟ้าสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า มากยิ่งขึ้นนะครับ ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบของการอัดประจุ, ประเภทของหัวชาร์จในแบบต่างๆ รวมถึงรูปแบบของสถานีอัดประจุ ซึ่งก็จะเห็นได้ว่าเรื่องนี้ก็ไม่ได้เป็นสิ่งที่มีความซับซ้อนมากแต่อย่างใด เพียงแต่ยังเป็นสิ่งใหม่สำหรับประเทศไทย ซึ่งเราก็ควรที่จะทำการศึกษาไว้สำหรับเทคโนโลยียานยนต์ไฟฟ้าในอนาคตอันใกล้นี้
แหล่งข้อมูลอ้างอิง:
- คู่มือประกอบกิจการสถานีอัดประจุไฟฟ้าสําหรับยานยนต์ไฟฟ้า (EV), คณะกรรมการกํากับกิจการพลังงาน (กกพ.), 2561
ช่องทางในการติดต่อกับทีมงาน
Line ID:@228tslca