วันนี้เรามาอยู่ที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เพื่อตามมาดูโครงการรถดัดแปลงจากรถยนต์น้ำมันมาเป็นรถยนต์ไฟฟ้า
ปัจจุบันหลายคนมีความสนใจในเรื่องของรถยนต์ไฟฟ้า แต่ไม่มีรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นที่สามารถตอบโจทย์
ต่อการนำมาใช้งาน โดยเฉพาะด้านการพาณิชย์ที่ใช้รถในการขนส่ง ซึ่งรถยนต์กลุ่มนี้อยู่คู่กับคนไทยมาอย่างยาวนาน อาทิ การขนส่งในพื้นที่ ไม่ว่าจะเป็นรถสองแถว และรถกระป้อ ดังนั้นทางมหาวิทยาลัยเชียงใหม่จึงนำรถกลุ่มนี้
มาทำโครงการรถดัดแปลงดังกล่าว และวันนี้ทางอาจารย์อนุชา พรมวังขวา หัวหน้าโครงการวิจัยในการดัดแปลง
รถสองแถวน้ำมันมาเป็นรถสองแถวไฟฟ้า 100 % (EV) จะเป็นผู้ให้คำแนะนำ
ทางอาจารย์นำรถสองแถวของบุคคลทั่วไปมาทำการดัดแปลงเป็นรถยนต์ไฟฟ้า เมื่อทำเสร็จเรียบร้อยแล้ว
จะคืนกลับสู่เจ้าของ เพื่อนำไปใช้งาน ซึ่งเราจะอยู่ที่ Shop ที่ใช้ในการวิจัย ด้านในจะมีรถ Mazda Familia ที่ผ่าน
การดัดแปลงเป็นรถยนต์ไฟฟ้าเรียบร้อยแล้ว และมีการขับรถยนต์ไฟฟ้าคันนี้ไปแสดงกับท่านรองอธิการ
แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จของโครงการที่สามารถดัดแปลงรถยนต์น้ำมันมาเป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่สามารถ
นำมาใช้งานได้จริง
รถยนต์ไฟฟ้าคันนี้จะเป็นระบบ 90 V/140 Ah สามารถวิ่งได้ในระยะทางประมาณ 100 km เหมาะสำหรับ
การใช้งานภายในตัวเมือง
หัวใจหลักของโครงการดัดแปลงรถโดยสารไฟฟ้าหรือสองแถวไฟฟ้า (EV)
คือ ระบบ Power Transmissions ประกอบด้วย มอเตอร์ Inverter และใช้ซอฟต์แวร์ในการควบคุมแทนเกียร์
มอเตอร์
กล่อง Inverter
ซึ่งกล่อง Inverter ทำหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ที่เข้าผ่านมาทางขั้วบวกและขั้วลบ โดยแปลงจากไฟฟ้ากระแสตรง (DC Voltage) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Voltage) เพื่อนำมาหมุนมอเตอร์ ซึ่งมอเตอร์เป็น AC 3 เฟส
ขั้วบวกและขั้วลบ
จะเห็นได้จากจำนวนสายไฟที่มี 3 เส้น
กล่องเสมือนแบตเตอรี่ 62 V
ที่จ่ายไฟเลี้ยงเข้ามาในระบบ
VCU
ส่วน VCU เป็นหัวใจของการสั่งการทำงานของ Inverter จะควบคุมดูแลทุกอย่างตั้งแต่การชาร์จจะ
ตรวจสอบว่าทำการชาร์จจากตู้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบ AC หรือ DC รวมถึงปริมาณการปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าสู่แบตเตอรี่และสามารถควบคุมมอเตอร์ขณะใช้งานรถยนต์ไฟฟ้า เปรียบเสมือนกับ ECU ของรถยนต์ จะมี Software อยู่ภายใน
ในความเป็นจริงคนไทยควรที่จะสามารถผลิตขึ้นมาได้เอง ถึงจะเรียกว่าเป็นเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้า
ในปัจจุบันยังอยู่ในช่วงการเริ่มต้น จะต้องมองในอนาคตอีก 5 ปีข้างหน้าที่รถยนต์ไฟฟ้า ณ ปัจจุบัน จะเริ่มหมดประกันและเก่าลง
ประเทศไทยเป็นตลาดเซียงกง ในช่วงเวลานั้นรถยนต์ไฟฟ้าจะถูกถอดเป็นชิ้นส่วนอะไหล่ เพราะฉะนั้นประเทศไทยควรที่จะสามารถผลิตตัวควบคุมสั่งการขึ้นมาได้เอง เพื่อใช้ในการควบคุมอะไหล่ที่มาจากประเทศอื่น ซึ่งทางอาจารย์ได้พัฒนาซอฟต์แวร์และการควบคุมข้อมูลให้เป็นของคนไทยที่จะใช้ Open Source และสามารถพัฒนาต่อยอด
เพิ่มเติม อาทิ การใส่ DC Charge
การแปลงรถยนต์ไฟฟ้าเมื่อเราทำการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าที่อู่ จะไม่สามารถนำรถไปซ่อมกับอู่อื่น
เนื่องจากอู่แต่ละที่อาจจะใช้ของและระบบการควบคุมที่แตกต่างกัน ดังนั้นทางอาจารย์จึงเห็นว่าควรจะเป็น Software กลางและมีการเปิดเผยข้อมูล
ดังนั้นการดัดแปลงให้เป็นรถยนต์ไฟฟ้าจะใช้ Protocol ลักษณะนี้ การสั่งการจะลง Software มาใส่ที่ VCU
ลองทดสอบหมุนคันเร่งมอเตอร์ที่ 1,000 รอบ เพื่อทำการเก็บข้อมูล
รวมทั้งจะมีตัวคำสั่งที่เหมือนรถยนต์ไฟฟ้าทั่วไป สำหรับรถสองแถวไฟฟ้าที่ตัวควบคุมจะมีปุ่มหมุนด้านซ้ายสำหรับการเดินหน้า ถอยหลัง ถัดมาจะเป็นปุ่มสตาร์ท(ปุ่มสีเขียว) ปุ่มตรงกลางสามารถหมุนทำหน้าที่เหมือนเกียร์
โดยมีระบุสีแดงขึ้นดอย สีเขียวจะเป็นการวิ่งทางราบ ปุ่มสีแดง คือ ปุ่ม Stop
จะส่งคำสั่งผ่านสาย CAN Data มาที่ VCU เพื่อควบคุมการทำงานของ Inverter แปลงกระแสไฟฟ้าจาก
แบตเตอรี่ เพื่อส่งกำลังมาที่มอเตอร์
จำลองการใช้งานจริงและดู Software
จะเริ่มจากการกดปุ่มสตาร์ทที่ตัวคำสั่ง เลือกเดินหน้า หรือถอยหลัง หลังจากนั้นหมุนคันเร่ง และตัว VCU จะสั่งให้ Inverter ทำการแปลงกระแสไฟฟ้า ส่งกำลังไปเพื่อหมุนมอเตอร์ และกดปุ่ม Stop
ต่อมาจะเป็นการดูข้อมูล ซึ่งข้อมูลจะโชว์อยู่ที่หน้าจอ Android ที่คอนโซลรถ สามารถส่งบลูธูทออกมาแสดง
ที่จอ Android ได้
จะดูความเร็วรอบมอเตอร์ ซึ่งข้อมูลมาจาก CAN bus Data ที่เราส่งคำสั่งและข้อมูลจะผ่านสาย CAN Data
ซึ่งรถยนต์ไฟฟ้าจะมีสายนี้จำนวน 2 สาย ทุกคัน ซึ่งเราจะทำการจั๊มพ์ออกมาให้ข้อมูลเข้ามาที่ระบบ Software
ของเรา
หน้าตาของข้อมูลที่ CAN bus Data ส่งออกมา ลักษณะการส่งข้อมูลจะเป็นที่ละบรรทัด จะมีหมายเลข ID คือ ความเร็วรถ และจะต้องอ่านเลขฐาน 16 มาแปลงเป็นภาพแสดงที่หน้าจอ ซึ่งข้อมูลจะส่งออกมาอย่างต่อเนื่อง
ข้อมูลเหล่านี้สามารถนำมาใช้การคาดการณ์ การออกแบบรถ การออกแบบสินค้า ข้อมูลการขับขี่ได้ทั้งหมด
ซึ่งข้อมูลที่ออกมาจะเป็นคำสั่งที่จะสั่งอุปกรณ์ทั้งหมดภายในรถ อาทิ ไฟหน้า ไฟเลี้ยว ที่ต่อไปจะเป็น CAN bus Data ทั้งหมด โดยจะใช้สายเพียง 2 เส้น ทำให้การดัดแปลงเป็นรถยนต์ไฟฟ้าสามารถทำได้อย่างง่ายดาย
Mobile Unit
การจำลองรถเพื่อให้ดูระบบต่าง ๆ ประกอบด้วยระบบไฟ ระบบมอเตอร์ ระบบขับเคลื่อน ระบบ Cooling
ระบบหล่อเย็น
รถสองแถวที่จะนำมาแปลงเป็นรถสองแถวไฟฟ้าคันที่ 2
เป็นรถสองแถวสีขาวที่วิ่งระหว่างเชียงใหม่ – สันกำแพง จำนวน 5 รอบ ต่อวัน ระยะทางไปกลับ 1 รอบอยู่ที่ประมาณ 40 km ทางอาจารย์มีการตั้งเป้าไว้ที่ 200 km ถึงจะทำการชาร์จ โดยจะเป็นการชาร์จช่วงเวลากลางคืน
ต่อมาจะเป็นส่วนของการ Mockup แบตเตอรี่
จากการตั้งเป้าให้รถสองแถวไฟฟ้าวิ่งในระยะทาง 200 km ทางอาจารย์จะเพิ่มระยะทางเป็น 300 km เพื่อให้ครอบคลุม ส่วนของกล่องจะเปรียบเสมือนกับแบตเตอรี่แพ็ค ซึ่งการประกอบแบตเตอรี่จะทำที่ห้องแล็บ คณะวิศวะ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ การทำ Mockup แบตเตอรี่ จะเป็นตัวกำหนดโครงวางแบตเตอรี่และการวางอุปกรณ์ทั้งหมด อาทิ กล่อง Onboard Charger
แบตเตอรี่ที่ใช้จะมีความจุอยู่ที่ 70 kWh จำนวน 4 ชุด
ชุดที่ 1 จะวางที่ส่วนของด้านหน้ารถ 1 ชุด
ชุดที่ 2 จะอยู่ใต้ท้องรถ
ชุดที่ 3 และ 4 จะอยู่ที่ด้านหลัง วางเป็นคอนโด
ต่อมาจะเป็นส่วนฐานกระบะบรรทุกผู้โดยสาร
รถสองแถวไฟฟ้าจะวางมอเตอร์ลงเพลาที่ล้อหลัง เพื่อให้มีพื้นที่ใส่แบตเตอรี่ และใช้มอเตอร์ขนาด 30/60 kW เทียบเท่ากับ 80 แรงม้า สามารถบรรทุกได้ 1 ตัน สามารถวิ่งขึ้นดอยสุเทพได้โดยไม่มีปัญหา จากการผ่านการคิดและคำนวณมาเรียบร้อยแล้ว
กล่อง Inverter เป็นของประเทศญี่ปุ่น ในส่วนของมอเตอ์เป็นของประเทศจีน ซึ่งในชุดจะมีส่วนระบายความร้อน
ในส่วนของ Prius Gen 2 จะมีระบบระบายความร้อน มีสายไฟ DC กับสายไฟ AC ซึ่งใช้สายไฟทั้ง 3 สายเชื่อมต่อเข้ากับมอเตอร์ มีระบบ Coolant ที่ใช้กับ Inverter มอเตอร์ และวิ่งมาแบตเตอรี่ การดัดแปลงรถสองแถไฟฟ้าจะต้องคำนึงถึงความทนทาน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการใช้งาน โดยทางอาจารย์กล่าวว่ารถสองแถวคันที่ 2 จะสามารถวิ่งได้
ในอีก 1 เดือนข้างหน้า
แบตเตอรี่แพ็ค
จะเป็นแบตเตอรี่รวมทั้งหมด 6 โมดูล มีทั้งหมด 4 แพ็ค แบ่งเป็น 2:1:1:2
แบตเตอรี่จะเป็นของมือ 2 โดยมีอายุการใช้ประมาณ 1 ปี มาจากรถหกล้อ
เป็นแบตเตอรี่ NMC โดยมีกำลังการผลิตอยู่ที่ 400 Volt หรือ 73 kWh ซึ่งตัวแบตเตอรี่จะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ จะต้องซอยตัวแบตเตอรี่เป็น 4 อัน โดยจะมีตัวแม่ควบคุมอยู่ 1 ลูก และมีตัวลูกที่จะควบคุมแต่ละโมดูลของแบตเตอรี่ จะเรียกว่า Battery
Management System (BMS) หรือ ตัว Balance
แบตเตอรี่แต่ละแพ็คย่อยจะเชื่อมต่อด้วยสาย ส่งข้อมูลระหว่างกัน ซึ่งตัวแม่ที่ควบคุมหลักจะอยู่ที่ใต้รถ
การทำแบตเตอรี่แพ็คจะเริ่มจากการออกแบบกล่องให้เข้ากับแชสซีรถที่มีการทำ Mockup ขึ้นมา ซึ่งจะสั่งทำกล่องและฝาปิดที่จังหวัดสุมทรปราการ
โดยตัวฝาจะมีซีนปกป้องกันการรั่วและกันน้ำกันฝุ่น รวมถึงมีการใส่เสริมตัวเซ็นเซอร์วัดความชื้นและวัดอุณหภูมิ
เนื่องจากในประเทศไทยนิยมใช้รถกระบะเป็นจำนวนมาก อาทิ TOYOTA VIGO และ ISUZU D-MAX ซึ่งต่อไปควรมีการผลิตแบตเตอรี่ โครงวางแบตเตอรี่ ยางรองตัวแท่น ให้สามารถใส่แบตเตอรี่และอุปกรณ์อื่น
ทำการเชื่อมต่อระบบ สามารถนำมาใช้งานได้ทันที และจะต้องผลิตในปริมาณมาก การทำรถสองแถวไฟฟ้า
ทางอาจารย์มีการคำนวณ Balancing เรียบร้อยแล้ว
นอกจากนี้อุปกรณ์ทั้งหมด อาทิ Battery Management System (BMS) สามารถหาซื้อได้ที่ ECU = SHOP
และทางอาจารย์หวังว่าในอนาคตประเทศไทยสามารถผลิตแบตเตอรี่ Battery Management System (BMS) ที่จะเชื่อมต่อกันเป็นระบบ ส่วนตัวกล่องแบตเตอรี่จะต้องมีความแข็งแรง ถ้าต้องการทำ Fast Change จะต้องทำ Coolant เพิ่มเติม
รถสองแถวไฟฟ้า
ต่อมาเราอยู่ที่อู่ที่เก็บงานครั้งสุดท้าย รถสองแถวไฟฟ้าที่เสร็จเรียบร้อยแล้วพร้อมวิ่ง ซึ่งรถสองแถวไฟฟ้าคันนี้จะวิ่งจากเชียงใหม่ – แม่แตง ประมาณ 4 เที่ยวต่อวัน เป็นระยะทางประมาณ 50 km หรือประมาณ 200 Km ต่อวัน
ใช้แบตเตอรี่ขนาด 60 kwh
โดยใช้แบตเตอรี่ทั้งหมด 4 แพ็ค อยู่ที่ด้านหน้า 2 แพ็ค ตั้งซ้อนกันเป็นคอนโด ส่วนอีก 2 แพ็ค จะติดตั้งที่แชสซีด้านล่างของตัวรถสองแถวไฟฟ้า มีการเชื่อมสายทั้งหมดและข้างในมี BMS
ใช้ Onboard Charger แบบ Type 2 อยู่ด้านหน้ารถ เป็นการชาร์จแบบ AC
ส่วนต่อมาจะเป็น Power Distribution Unit (PDU) ทำหน้าที่สลับรีเลย์ มี Pre-Charge
และระบบความปลอดภัย ส่วนถัดมาจะเป็นหม้อลมเบรกและปั๊มลมไฟฟ้า สวิตซ์รีเลย์
ส่วนของ Dashboard Software หน้าคอนโซลของรถสองแถวไฟฟ้า
ซึ่งรถสองแถวไฟฟ้าคันนี้มีระบบ Power Transmissions ซึ่งประกอบด้วยตัวควบคุม VCU พร้อมทั้งมีการลง Software เรียบร้อยแล้ว
หน้าจอ Dashboard Software จะแสดงการเดินหน้า – ถอยหลัง โวลต์ของแบตเตอร์รี่ตัวใหญ่ แอมป์ที่ถูกใช้ โวลต์ของแบตเตอรี่ขนาดเล็ก อุณหภูมิของแบตเตอรี่ และเป็น Android ขนาด 9 นิ้ว ซึ่งสามารถใส่ขนาดหน้าจอเพิ่มขึ้นเป็น 12 นิ้ว มีการติดตั้งแอร์เสร็จสิ้นแล้วโดยใช้แอร์ขนาด Compressor 12
โวลต์ของแบตเตอร์รี่ตัวใหญ่และแบตเตอรี่ขนาดเล็ก
SOC Volt และ WATT จำนวนกำลังไฟฟ้าที่ใช้
พร้อมทั้งมีการติดตั้งแอร์ Compressor 12 Volt เรียบร้อยแล้ว นอกจากนี้ทางผู้ใช้งานมีความต้องการให้หน้าจอ Dashboard Software มาติดตั้งที่หน้าปัดเดิม ซึ่งหน้าจอเป็น Infotainment ที่สามารถให้ความบันเทิง อาทิ การฟังเพลง
รถสองแถวที่จังหวัดเชียงใหม่มีจำนวน 5 – 6 สี
1. สีแดง คือ วงแหวนรอบ 2
2. สีส้ม คือ เชียงใหม่ – จอมทอง มีระยะทางวิ่งไปกลับประมาณ 120 km
3. สีเขียว คือ เชียงใหม่ – แม่แตง
4. สีฟ้า คือ ลำพูน
5. สีขาว คือ สันกำแพง
รถสองแถวไฟฟ้าใช้ต้นทุนประมาณ 6 แสนบาท ที่แบตเตอรี่ขนาด 60 kW/200 km
รถสองแถวทุกสีที่จังหวัดเชียงใหม่มีจำนวนทั้งหมดประมาณ 4,000 คัน ถ้ามีรภสองแถวเข้าร่วมโครงการประมาณ 25% หรือประมาณ 1,000 คัน จะเป็นปริมาณที่มากเพียงพอต่อการลดต้นทุน
ซึ่งต้นทุนของรถสองแถวต้นแบบที่ราคา 6 แสนบาท ถ้าหากมีการจัดรูปแบบที่มีความชัดเจน เช่น การกำหนด
แบตเตอรี่ตามรถสองแถวแต่ละรุ่น มีการสั่งทำเป็นจำนวนมาก รวมทั้งส่วนของกล่องแบตเตอรี่มีการใช้จำนวนชิ้นส่วนที่น้อยลงจาก 4 ชิ้น เหลือ 2 ชิ้น และสามารถใส่แทนเครื่องยนต์ได้ จะช่วยลดต้นทุนได้มากขึ้น ซึ่งหน่วยงานที่สนับสนุนโครงการนี้ คือ กระทรวงพลังงาน โดยกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน
สรุป อาจารย์มีความเห็นว่าการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าไม่ใช่เรื่องยากเกินไป สิ่งที่ควรให้ความสำคัญ คือ บุคลากร ที่จะรับผิดชอบเรื่องของการซ่อมรถยนต์ไฟฟ้าดัดแปลงในอนาคต หรือบุคลากรรุ่นใหม่ที่จะส่งในโรงงานอุตสาหกรรมจะต้องทักษะในระดับหนึ่งดังนั้นรถไฟฟ้าดัดแปลงจึงเป็นจุดเริ่มต้น จากรถมอเตอร์ไซค์
ซึ่งปัจจุบันยังขาดบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญทางด้านของ Software และ Programming รวมทั้งรถยนต์ไฟฟ้าดัดแปลงไม่สามารถซ่อมที่อู่อื่น นอกเหนือจากอู่ที่ทำขึ้นมาได้ จะส่งผลต่อบริการหลังการขาย
นอกจากนี้รถยนต์ไฟฟ้าดัดแปลงที่เป็นรถน้ำมันดีเซลมีระยะทางวิ่งที่ชัดเจน โดยเฉพาะกลุ่มรถเชิงพาณิชย์ทั้งหมด อาทิ รถสองแถวที่จังหวัดเชียงใหม่ รถส่งของ ควรทำการดัดแปลง จากระยะทางการวิ่งที่มีความชัดเจน
จะสามารถออกแบบและวางแผน บริหารในเรื่องของแบตเตอรี่ ช่วยลดต้นทุนได้
และนี้คือเรื่องราวของการดัดแปลงรถสองแถวไฟฟ้า ซึ่งคุณสามารถดูเรื่องนี้ได้จากคลิปด้านล่าง
ถ้าหากคุณชอบคลิปนี้ขอฝาก กด LIKE กด SHARE กด SUBSCRIBE ที่ช่องของพวกเราด้วยนะครับ
