แบตเตอรี่ Show  รูปที่ 3.1 แบตเตอรี่รถยนต์ขนาด 12 โวลต์ โครงสร้างของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่มีส่วนประกอบดังนี้คือ เปลือกนอก ซึ่งทำด้วยพลาสติกหรือยางแข็ง ฝาครอบส่วนบนของแบตเตอรี่ ขั้วของแบตเตอรี่ สะพานไฟ แผ่นธาตุบวก และแผ่นธาตุลบ แผ่นกั้นซึ่งทำจากไฟเบอร์กลาส ที่เจาะรูพรุน ในปัจจุบันแบตเตอรี่รถยนต์จะมีอยู่ 2 แบบคือ แบบที่ต้องคอยตรวจดูระดับนํ้ากรดในแบตเตอรี่ กับแบบที่ไม่ต้องตรวจดูระดับนํ้ากรดเลยตลอดอายุการใช้งานดังรูปที่ 3.2 และรูปที่ 3.3 รูปที่ 3.2 ภาพตัดแสดงโครงสร้างของแบตเตอรี่แบบที่ต้องตรวจดูระดับนํ้ากรด รูปที่ 3.3 ภาพตัดแสดงโครงสร้างของแบตเตอรี่แบบที่ไม่ต้องตรวจดูระดับนํ้ากรด แผ่นธาตุ แผ่นธาตุ (plates) ในแบตเตอรี่มี 2 ชนิดคือ แผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบ แผ่นธาตุบวกทำจากตะกั่วเปอร์ออกไซด์ (PbO2) และแผ่นธาตุลบทำจากตะกั่วธรรมดา (Pb) วางเรียงสลับซ้อนกันระหว่างแผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบจนเต็มพอดี ในแต่ละเซลล์ แผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบจะถูกกั้นไม่ให้แตะกันด้วยแผ่นกั้นดังรูปที่ 3.4 แผ่นกั้น แผ่นกั้น (separaters) ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้แผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบแตะกัน ซึ่งจะทำให้เกิดการลัดวงจรขึ้น จึงต้องมีแผ่นกั้นกั้นเอาไว้ แผ่นกั้นนี้ทำจากไฟเบอร์กลาสหรือยางแข็งเจาะรูพรุน เพื่อให้นํ้ากรดสามารถที่จะไหลถ่ายเทไปมาได้ระหว่างแผ่นธาตุ และมีขนาดความกว้างยาวเท่ากับแผ่นธาตุบวก และแผ่นธาตุลบดังรูปที่ 3.4 รูปที่ 3.4 แสดงแผ่นธาตุบวก แผ่นธาตุลบ และแผ่นกั้น นํ้ากรดหรือนํ้ายาอิเล็กโตรไลต์ (electrolyte) นํ้ากรดในแบตเตอรี่รถยนต์เป็นนํ้ากรดกำมะถันเจือจางคือจะมีกรดกำมะถัน (H2SP4) ประมาณ 38 เปอร์เซ็นต์ ถ.พ.หรือความถ่วงจำเพาะของนํ้ากรด 1.260 ถึง 1.280 ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส น้ำกรดในแบตเตอรี่เป็นตัวที่ทำให้แผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบเกิดปฏิกิริยาทางเคมีจนเกิดกระแสไฟฟ้าและแรงเคลื่อนไฟฟ้าขึ้นมาได้ เซลล์ เซลล์ (cells) คือช่องที่บรรจุแผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบ แผ่นกั้น และน้ำกรด ในช่องหนึ่งจะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 2.1 โวลต์ ซึ่งแบตเตอรี่ 6 โวลต์ ก็จะมีเซลล์ 3 เซลล์ แบตเตอรี่ 12 โวลต์ก็จะมีเซลล์ 6 เซลล์ และในแต่ละเซลล์ก็จะมีส่วนบนเป็นที่เติมนํ้ากรดและมีฝาปิดป้องกันนํ้ากรดกระเด็นออกมา และที่ฝาปิดก็จะมีรูระบายก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีให้สามารถระบายออกไปได้ ฝาปิดเซลล์ ฝาปิดเซลล์ (battery cell plug) หรือฝาปิดช่องเติมนํ้ากรด ฝานี้จะมีรูระบายก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีภายในแบตเตอรี่ให้สามารถระบายออกไปได้ ถ้าไม่มีรูระบายนี้เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี ก๊าชไฮโดรเจนจะไม่สามารถระบายออกไปได้ ทำให้มันเกิดแรงดันดันจนแบตเตอรี่เกิดการระเบิดได้ดัง รูปที่ 3.5 รูปที่ 3.5 ฝาปิดเซลล์และรูระบายก๊าซ ที่มา: https://news.hyundaimotorgroup.com/
Reducer ทำหน้าที่เสมือนเป็นระบบชุดเกียร์ในรถยนต์เครื่องยนต์สันดาป โดยจะทำการส่งผ่านกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าไปสู่ระบบเพลาขับเคลื่อนให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ สาเหตุที่ชื่อว่า Reducer นั้นมาจากรอบการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นสูงมากกว่ารอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั่นเอง
แบตเตอรี่ทำหน้าที่เสมือนเป็นถังน้ำมันในรถยนต์เครื่องยนต์สันดาป โดยขนาดของแบตเตอรี่ก็จะส่งผลโดยตรงกับระยะทางที่รถยนต์ไฟฟ้าจะสามารถวิ่งได้ แต่ถึงอย่างนั้นเราก็ไม่ควรออกแบบขนาดของแบตเตอรี่ให้มีขนาดที่ใหญ่จนเกินไปเพราะจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของตัวรถเนื่องจากขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่ที่สูง ด้วยเทคโนโลยีของแบตเตอรี่ที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็วเราก็อาจได้เห็นรถยนต์ไฟฟ้าที่มีระยะทางวิ่งได้ไกลขึ้นถึง 800 กม. และมีระยะเวลาในการชาร์จที่สั้นลง เช่น แบตเตอรี่แบบ Solid State เป็นต้น นอกจากนี้ในสภาวะอากาศเย็นมากๆ ประสิทธิภาพในด้านความจุและความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่จะลดลง ทำให้จำเป็นต้องมี “Battery Heating System” เข้ามาช่วยรักษาอุณหภูมิให้แบตเตอรี่สามารถทำงานได้ในช่วงปกติได้
ทำหน้าที่ในการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากที่ชาร์จระบบ AC เช่น Home Charger หรือสายชาร์จที่แถมมากับตัวรถ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) นั่นหมายถึงในกรณีที่เรามีการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าผ่านเครื่องชาร์จแบบ DC เช่น EV Station เป็นต้น On-board Charger ก็จะไม่จำเป็นต้องทำงานในกรณีนี้เนื่องจากเครื่องชาร์จได้มีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแล้วนั่นเอง
เป็นส่วนสำคัญในการควบคุมกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ภายในตัวรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด โดยประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ดังนี้ 5.1) Inverter: ทำหน้าที่ในการแปลงกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อส่งต่อให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า อีกทั้งยังควบคุมความเร็วในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าในขณะที่รถมีอัตราเร่งหรือหน่วงจากผู้ขับขี่ 5.2) Low voltage DC-DC Converter (LDC): ทำหน้าที่ในการแปลงความต่างศักย์ที่สูงจากแบตเตอรี่ ให้ลดลงเหลือ 12 Volt เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆภายในตัวรถ 5.3) Vehicle Control Unit (VCU): เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดในระบบ EPCU เนื่องจากทำหน้าที่ในการควบคุมและตรวจสอบการทำงานของหน่วยควบคุมส่วนอื่นๆทั้งหมดของตัวรถ อาทิเช่น หน่วยควบคุมของมอเตอร์ไฟฟ้า, ระบบ Regenerative Braking รวมถึงระบบ Power Supply ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบของรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ มีอะไรบ้างดังนั้นในบทความนี้เราจะมาเจาะลึกเพิ่มเติมในส่วนของส่วนประกอบสำคัญ 7 อย่างที่มีส่วนช่วยในการขับเคลื่อนของรถยนต์ไฟฟ้า ได้แก่ มอเตอร์ (Motor) รีดิวเซอร์ (Reducer) แบตเตอร์รี่ (Battery) ระบบ การจัดการแบตเตอรี่(Battery Management System) ระบบควบคุมอุณหภูมิแบตเตอรี่ (Battery heating System) ระบบชาร์จไฟฟ้าแบบออนบอร์ด (on- ...
แบตเตอรี่มีธาตุอะไรบ้าง- แผ่นธาตุ (Plates) ในแบตเตอรี่มี 2 ชนิด คือ แผ่นธาตุบวก และแผ่นธาตุลบ แผ่นธาตุบวกทำจากตะกั่วเปอร์ออกไซด์ (PbO2) และแผ่นธาตุลบทำจากตะกั่ว (Pb) วางเรียงสลับกัน จนเต็มพอดีในแต่ละเซลล์ แล้วกั้นไม่ให้แตะกัน ด้วยแผ่นกั้น
แบตเตอรี่รถไฟฟ้า ทํามาจากอะไรแบตเตอรี่ : พลังงานไฟฟ้าที่ชาร์จเข้ามา จะถูกเก็บไว้ที่แบตเตอรี่ ซึ่งปัจจุบันนี้แบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเก็บพลังงานไฟฟ้าได้มากและใช้งานได้ทนทานขึ้น อุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้า : มีหน้าที่ควบคุมและแปลงกระแสไฟจากพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อส่งพลังงานต่อไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า
|
ส่วนประกอบของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า
กระทู้ที่เกี่ยวข้อง
ลิขสิทธิ์ © 2024 th.cemle Inc.
