เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบ AC กับแบบ DC ต่างกันอย่างไร

ไฟฟ้ากระแสสลับ (alternating current electricity: AC) หมายถึงกระแสที่มีทิศทางไปและกลับตลอดระยะเวลา มีการสลับขั้วบวกและลบกันอยู่ตลอดเวลา ไม่เหมือนกระแสตรง (direct current: DC) ที่ไฟฟ้าจะไหลไปในทิศทางเดียวและไม่ไหลกลับ เช่น ไฟฟ้าที่ได้จากถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่ของรถยนต์ เป็นต้น

แบบ AC หรือกระแสสลับ จะใช้ไฟฟ้าขนาด 220 โวลท์ (1เฟส) หรือ 380 โวลท์ (3 เฟส) มีขนาดกระแสไฟฟ้าตั้งแต่ 5 แอมป์จนถึง 100 แอมป์ ซึ่งเป็นขนาดมิเตอร์ที่ได้จากการไฟฟ้า

การชาร์จแบบ AC จะชาร์จแบตเตอรี่ได้ช้า (Slow Charge) เมื่อเทียบกับแบบ DC ซึ่งเครื่องชาร์จแบบ AC จะมีขนาดตั้งแต่ 3.7, 7.4, 11 และ 22 kW ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน

การทำงานแบบ AC

ไฟฟ้าที่ออกมาจากเครื่องชาร์จจะเป็นแบบกระแสสลับ เมื่อเข้าไปในรถจะผ่าน On board charger แปลงไฟฟ้าจาก AC เป็น DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ การจะชาร์จได้ช้า-เร็ว ส่วนหนึ่งขึ้นกับความสามารถของ On board charger ถ้าสามารถแปลงไฟฟ้าให้เป็น DC ได้มาก ก็จะทำให้ชาร์จแบตเตอรี่เต็มเร็ว เช่น แบบ 11 kW จะชาร์จได้เร็วกว่าแบบ 7.4 kW

การคำนวณเวลาชาร์จแบตเตอรี่ แบบ AC

ตัวอย่าง MINI Cooper SE EV มีแบตเตอรี่ขนาด 32.6 kWh ถ้าชาร์จด้วยไฟฟ้าแบบ AC ขนาด 11 kW จะใช้เวลาการชาร์จจาก 0 – 100% ประมาณ 3 ชั่วโมง (32.6/11 = 2.96 ชั่วโมง) เป็นต้น

การทำงานแบบ DC

แบบ DC หรือกระแสตรง จะชาร์จแบตเตอรี่ได้เร็ว (Quick Charge) เมื่อเทียบกับแบบ AC ซึ่งเครื่องชาร์จจะมีขนาดตั้งแต่ 20 kW ขึ้นไป ทำให้ชาร์จได้ไว เพราะเป็นการเอา On board charger จากในรถ (เทียบกับแบบ AC) มาไว้ที่เครื่องชาร์จ ทำให้แปลงไฟฟ้าจาก AC เป็น DC ได้เป็นจำนวนมาก และชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่โดยตรง จึงใช้เวลาน้อยกว่าแบบ AC

การคำนวณเวลาชาร์จแบตเตอรี่ แบบ DC

ตัวอย่าง MINI Cooper SE EV มีแบตเตอรี่ขนาด 32.6 kWh ถ้าชาร์จด้วยไฟฟ้าแบบ DC ขนาด 50 kW จะใช้เวลาการชาร์จจาก 0 – 100% ประมาณ 40 นาที (32.6/50 = 0.65 ชั่วโมง) เป็นต้น

 

BMS (Battery Management System) จะทำหน้าที่ดูแลกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า ที่เข้า-ออกแบตเตอรี่ ควบคุมไม่ให้แรงดันไฟต่ำกว่าที่กำหนด เพื่อรักษาแบตเตอรี่ในแต่ละก้อน มีแรงดันเท่าๆ กันตลอดเวลา ควบคุมอุณหภูมิของแบตเตอรี่เป็นต้น เพื่อให้อายุแบตเตอรี่ยาวนานที่สุด