เป็นที่รู้กันดีว่ารถยนต์ไฟฟ้านั้นแตกต่างจากรถยนต์สันดาปตรงที่ใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ในการขับเคลื่อนแทนน้ำมันเชื้อเพลิง และรถยนต์ไฟฟ้ายังไม่มีตัวเครื่องยนต์ (Engine) และระบบเกียร์ (Transmission)

ดังนั้นในบทความนี้เราจะมาเจาะลึกเพิ่มเติมในส่วนของส่วนประกอบสำคัญ 7 อย่างที่มีส่วนช่วยในการขับเคลื่อนของรถยนต์ไฟฟ้า ได้แก่ มอเตอร์ (Motor) รีดิวเซอร์ (Reducer) แบตเตอร์รี่ (Battery) ระบบ การจัดการแบตเตอรี่(Battery Management System) ระบบควบคุมอุณหภูมิแบตเตอรี่ (Battery heating System) ระบบชาร์จไฟฟ้าแบบออนบอร์ด (on-board charger) และ ชุดควบคุมระบบกำลังไฟฟ้าในรถยนต์ (Electric Power Control Unit (EPCU))

มอเตอร์ (Motor)

หากเปรียบเป็นเครื่องยนต์สันดาป มอเตอร์ก็คือเครื่องยนต์ของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) โดยจะทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า (electricity) ให้เป็นพลังงานจลน์ (kinetic energy) ซึ่งจุดเด่นของตัวมอเตอร์ คือ เสียงที่เงียบจากการที่มีแรงสั่นสะเทือนที่น้อยกว่าเครื่องยนต์ทั่วไป นอกจากนี้ ระบบส่งกำลังบนเครื่องยนต์ไฟฟ้านั้นยังมีขนาดเล็กกว่าเครื่องยนต์สันดาปเป็นอย่างมาก จึงทำให้รถยนต์มีพื้นที่เยอะขึ้น ลดข้อจำกัดในการออกแบบรถยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ขยายพื้นที่ที่นั่งให้มีระยะมากขึ้น หรือขนาดช่องใส่สัมภาระที่ใหญ่ขึ้น                

โดยหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นการทำงานร่วมกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตัวมอเตอร์ และสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสในขดลวดที่ทำให้เกิดแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทั้งสอง เกิดเป็นพลังงานจลน์ส่งต่อไปยังส่วนอื่นๆ ของเครื่อง และขับเคลื่อนรถยนต์ไปในที่สุด แต่หากอยู่ในเกียร์ว่าง พลังงานที่ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้าจะถูกนำไปเก็บในแบตเตอรี่ เพื่อรอใช้งานต่อไป

รีดิวเซอร์ (Reducer)

รีดิวเซอร์ (Reducer) ทำหน้าที่เสมือนเป็นระบบชุดเกียร์ในรถยนต์สันดาป ส่งผ่านกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าไปสู่ระบบเพลาขับเคลื่อนให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยลดความเร็วรอบที่มอเตอร์ผลิตให้ลงมาอยู่ในปริมาณที่เหมาะสม ทำให้เครื่องยนต์ไฟฟ้ามีแรงบิดที่เยอะกว่าเครื่องยนต์สันดาป

แบตเตอร์รี่ (Battery)                

แบตเตอรี่ ทำหน้าที่เสมือนถังน้ำมันของเครื่องยนต์สันดาป โดยมีหน้าที่หลักคือการกักเก็บพลังงานไฟฟ้า ซึ่งค่าความจุรวม ของแบตเตอรี่เป็นตัวชี้วัดระยะทางที่รถยนต์สามารถขับขี่ได้สูงสุด ดังนั้น หากเราต้องการให้รถยนต์เดินทางได้ในระยะทางที่ไกลขึ้นโดยไม่ต้องการให้รถจอดชาร์จบ่อย เราสามารถเพิ่มความจุรวมของแบตเตอรี่ได้ แต่วิธีนี้จะเพิ่มน้ำหนักรวมของรถยนต์ ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการขับเคลื่อนได้

ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (Battery Management System)

เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นจะต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กเป็นจำนวนมาก จึงมีความจำเป็นที่จะต้องมีระบบการจัดการที่เป็นเหมือนสมองกล ทำให้แบตเตอรี่ทำงานเป็นหนึ่งเดียว (Single entity) ซึ่งหน้าที่ของระบบการจัดการแบตเตอรี่นั้นรวมถึงการดูแลการทำงานของแบตเตอรี่ทุกๆ ก้อนในระบบ ส่งข้อมูลสำคัญไปยังระบบอื่นๆ และที่สำคัญที่สุดคือการปรับเปลี่ยนระบบไฟฟ้าต่างๆ ของแบตเตอรี่ให้ทำหน้าที่ตามที่ได้กำหนดไว้

ระบบควบคุมอุณหภูมิแบตเตอรี่ (Battery Heating System)

แบตเตอรี่เป็นแหล่งเก็บพลังงานที่สําคัญสําหรับเครื่องยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบัน ซึ่งประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่นั้นจะสูงขึ้น หรือต่ำลง ขึ้นอยู่กับการรักษาอุณหภูมิขณะใช้งานให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม โดยความร้อนที่เกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่นั้นมาจากการใช้งาน การอัดประจุกลับ รวมถึงปัญหาทางระบบไฟฟ้า-เคมีของแบตเตอรี่ หากแบตเตอรี่มีอุณหภูมิที่สูงเกินไปก็อาจจะส่งผลให้แบตเตอรี่นั้นไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นรถยนต์ไฟฟ้าจึงจำเป็นที่จะต้องมีระบบควบคุมอุณหภูมิแบตเตอรี่ภายใน

ระบบชาร์จไฟฟ้าแบบออนบอร์ด (on-board charger)

ระบบชาร์จไฟฟ้าแบบออนบอร์ด (on-board charger) จะทำหน้าที่หลักในการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) จากที่ชาร์จ เช่น Home Charger หรือที่ชาร์จแบบพกพา ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)

ชุดควบคุมระบบกำลังไฟฟ้าในรถยนต์ (Electric Power Control Unit (EPCU))

ชุดควบคุมระบบกำลังไฟฟ้าในรถยนต์ เป็นหัวใจสำคัญของระบบไฟฟ้าทั้งหมดของรถยนต์ไฟฟ้า ทำหน้าที่ควบคุมกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ภายในตัวรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด โดยประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่

                1. Inverter ทำหน้าที่เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้เป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อใช้ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ซึ่งอุปกรณ์นี้มีไว้ใช้ในการเร่ง และ ลดกำลังในการขับเคลี่อนของรถยนต์ไฟฟ้า

                2. Low voltage DC-DC Converter ทำหน้าที่เปลี่ยน High voltage ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เป็น Low voltage ไฟฟ้าและนำจ่ายไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ภายในรถ

                3. Vehicle Control Unit ถือเป็นส่วนที่มีความสำคัญที่สุดภายในชุดควบคุม EPCU เนื่องจาก VCU เป็นเหมือนสมองกลที่ควบคุมระบบสำคัญทุกอย่างในการขับเคลื่อนของรถยนต์ ได้แก่ การควบคุมมอเตอร์ ระบบเบรก ระบบแอร์ และระบบไฟฟ้าต่างๆ

Source: https://news.hyundaimotorgroup.com/Article/Understanding-EV-Components