คนส่วนใหญ่มักจะไปคิดว่า EV ดับเพราะแบตเตอรี่ลูกใหญ่ไฟหมด แต่ความจริง 80% ของเคสรถดับ ระบบขับเคลื่อนล็อก หรือหน้าจอดับมืดกลางไฮเวย์ เกิดจากแบตเตอรี่ 12V ลูกเล็กที่จ่ายไฟเลี้ยงระบบสมองกล (BMS) มันจ่ายไฟไม่เสถียร หรือระบบ DC-DC Converter ไม่ยอมชาร์จไฟกลับเข้าแบตเล็ก
แน่นอนว่ารถยนต์ไฟฟ้า (EV) ทุกคัน จะมีแบตเตอรี่ขับเคลื่อนแรงดันสูง (High-Voltage Battery) ขนาดใหญ่ทำหน้าที่จ่ายไฟให้มอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนตัวรถแล้ว แต่แบตเตอรี่ 12V ลูกเล็ก ซึ่งมักจะเป็นแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด หรือ Lithium-ion ลูกเล็กเหมือนในรถยนต์สันดาป ก็ยังคงมีความสำคัญอย่างมากในการขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ 12 โวลต์ ไม่ได้จ่ายไฟให้กับมอเตอร์ แต่กลับทำหน้าที่ที่มีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าแบตเตอรี่ลูกใหญ่
...
เหตุผลหลักคือเรื่องของ ความปลอดภัย เสถียรภาพของระบบ และการควบคุม
1. หน้าที่สำคัญของแบตเตอรี่ 12V ในรถ EV ปลุกระบบและสับสวิตช์แรงดันสูง (System Boot-up & Relay Control) คือหน้าที่ที่สำคัญที่สุด เมื่อรถ EV จอดดับสนิท ระบบแรงดันสูง (หลักหลายร้อยโวลต์) จะถูกตัดการทำงานโดยสมบูรณ์เพื่อความปลอดภัย โดยมีตัวสับสวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า Main Contactor (Relay) คอยกั้นอยู่ เมื่อเดินมาที่รถ กดรีโมท เปิดประตู และกดปุ่ม Start ระบบไฟ 12V จากแบตเตอรี่ก้อนเล็กนี้ จะเป็นตัวจ่ายไฟไปเลี้ยงกล่อง ECU เพื่อสั่งงานให้ Main Contactor ต่อวงจร ให้แบตเตอรี่แพ็คใหญ่เริ่มทำงาน ถ้าแบตเตอรี่ 12V ลูกนี้ไฟหมดเกลี้ยง รถ EV คันนั้นก็จะกลายสภาพเป็นก้อนเหล็กทันที เพราะไม่มีไฟไปสั่งเปิดระบบไฮโวลต์ แม้ว่าแบตเตอรี่ขับเคลื่อนหลักจะมีไฟเต็ม 100% ก็ตาม
แบตเตอรี่ 12 โวลต์ ยังทำหน้าที่จ่ายไฟให้อุปกรณ์ส่วนควบและระบบความสะดวกสบาย ระบบอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์เกือบทั้งหมดในห้องโดยสาร ไม่ได้ใช้ไฟแรงดันสูงจากแบตเตอรี่หลักโดยตรง แต่ทำงานด้วยระบบไฟ 12V เพื่อความปลอดภัยและเป็นมาตรฐานเดียวกับอุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วไป ได้แก่ ระบบไฟส่องสว่างทั้งหมดทั้งไฟหน้า, ไฟท้าย, ไฟเลี้ยว, ไฟในห้องโดยสาร ระบบ Infotainment, หน้าจอมาตรวัด, วิทยุ และระบบเครื่องเสียงเซ็นเซอร์รอบคัน, กล้องมองหลัง, และระบบช่วยเหลือการขับขี่ (ADAS) ระบบล็อกประตูอัจฉริยะ, กระจกไฟฟ้า และพวงมาลัยพาวเวอร์ไฟฟ้า (EPS) ระบบความปลอดภัยหลักของรถ (Safety Critical Systems)
ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุรุนแรง รถ EV จะมีระบบตัดไฟแรงดันสูงจากแบตเตอรี่หลักทันทีเพื่อป้องกันไฟดูดหรือเพลิงไหม้ เมื่อระบบไฮโวลต์ถูกตัด แบตเตอรี่ 12V จะรับหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรองสุดท้าย ในการทำงานของถุงลมนิรภัย (Airbags) ระบบเบรกไฟฟ้า (e-Braking / ABS) เพื่อให้ยังสามารถชะลอรถได้อย่างปลอดภัย ระบบไฟฉุกเฉิน และระบบโทรช่วยเหลือฉุกเฉินอัตโนมัติ
2. แบตเตอรี่ 12V ชาร์จไฟกลับอย่างไร? เมื่อมันไม่มีไดชาร์จเหมือนรถสันดาป? ในรถยนต์สันดาปทั่วไป มีไดชาร์จ หรือ Alternator ที่ปั่นไฟจากเครื่องยนต์มาเติมให้แบตเตอรี่ 12V แต่ในรถยนต์ไฟฟ้าจะไม่มีไดชาร์จ รถ EV ใช้กระแสไฟจากแบตเตอรี่แรงดันสูงวิ่งผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า DC-to-DC Converter ทำหน้าที่เหมือนหม้อแปลงคอยลดแรงดันไฟฟ้าจากระดับ 400V–800V ให้เหลือประมาณ 13.5V–14.5V เพื่อชาร์จไฟกลับเข้าแบตเตอรี่ 12V ลูกเล็กอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ระบบรถกำลังทำงาน (เปิดสวิตช์ On หรือ Ready) รวมถึงในรถ EV ยุคใหม่ๆ หลายรุ่น จะมีระบบตรวจจับอัตโนมัติ แม้จอดรถทิ้งไว้ถ้าระบบพบว่าแบตเตอรี่ 12V ต่ำลง DC-to-DC ก็จะแอบเปิดทำงานเพื่อเติมไฟให้เองเป็นระยะ
...
ข้อมูลเปรียบเทียบหน้าที่ของแบตเตอรี่ทั้งสองระบบ
แบตเตอรี่ขับเคลื่อน (High-Voltage Battery) แรงดันไฟฟ้าสูงมาก ประมาณ 300V - 800V แล้วแต่สถาปัตยกรรมของรถ หน้าที่หลักของแบตฯลูกใหญ่ก็คือ จ่ายพลังงานให้มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนตัวรถ และจ่ายไฟให้ระบบคอมเพรสเซอร์แอร์/ฮีตเตอร์หลัก สถานการณ์เมื่อไฟหมด รถจะขับเคลื่อนไม่ได้ แต่ระบบไฟส่องสว่าง หน้าจอบนคอนโซล และระบบล็อกประตูยังคงทำงานได้ปกติ ตราบใดที่แบตเตอรี่ 12V ยังมีไฟ
...
แบตเตอรี่ 12V ลูกเล็ก (Low-Voltage Battery) แรงดันไฟฟ้าต่ำประมาณ 12V - 14V เหมือนรถยนต์ทั่วไป หน้าที่หลักของมันก็คือ ปลุกระบบและสับสวิตช์ไฟแรงดันสูง จ่ายไฟเลี้ยงกล่องควบคุม , หน้าจอ Infotainment, ไฟส่องสว่างรอบคัน และระบบความปลอดภัยทั้งหมด เช่น ถุงลมนิรภัยและระบบเบรกไฟฟ้า สถานการณ์เมื่อไฟหมด รถจะดับสนิทและเปิดระบบไม่ได้เลย แม้ว่าแบตเตอรี่ขับเคลื่อนหลักจะมีไฟเต็ม 100% ก็ตาม เพราะไม่มีไฟไปสั่งเปิดสวิตช์ตัวต่อวงจรไฮโวลต์ ต้องใช้การพ่วงแบตเตอรี่ หรือ Jump Start เพื่อปลุกระบบขึ้นมาใหม่
อย่าลืมว่า แบตเตอรี่ 12V ในรถ EV คือ สวิตช์กุญแจ และ สะพานไฟหลักของระบบ เป็นคนปลุกยักษ์ให้ตื่น รถ EV เวลาจอดดับสนิท แบตเตอรี่ลูกใหญ่ (High-Voltage) จะถูกตัดวงจรแยกออกไปเพื่อความปลอดภัย แบตเตอรี่ 12V ลูกเล็ก คือระบบไฟเดียวที่ตื่นอยู่ คอยรับคำสั่งจากรีโมท พอเรากด Start หรือเปิดประตูรถ มันจะจ่ายไฟไปยิงรีเลย์ Main Contactor เพื่อเปิดทางให้ไฟจากแบตเตอรี่ใหญ่ไหลออกมา ถ้าแบตเตอรี่ 12V ไฟหมดเกลี้ยง รถวิ่งไม่ได้ เปิดประตูยังยาก
แบตเตอรี่ขับเคลื่อนแรงดันไฟฟ้สูง ประมาณ 300V - 800V แล้วแต่สถาปัตยกรรมของรถ ทำหน้าที่จ่ายพลังงานให้มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนตัวรถ และจ่ายไฟให้ระบบคอมเพรสเซอร์แอร์/ฮีตเตอร์หลักสถานการณ์เมื่อไฟหมด: รถจะขับเคลื่อนไม่ได้ แต่ระบบไฟส่องสว่าง หน้าจอบนคอนโซล และระบบล็อกประตูยังคงทำงานได้ปกติ (ตราบใดที่แบตเตอรี่ 12V ยังมีไฟ)
แบตเตอรี่ 12V ลูกเล็ก (Low-Voltage Battery) แรงดันไฟฟ้าต่ำประมาณ 12V - 14V เหมือนรถยนต์ทั่วไป หน้าที่หลักคือ ปลุกระบบและสับสวิตช์ไฟแรงดันสูง จ่ายไฟเลี้ยงกล่องควบคุม (ECU), หน้าจอ Infotainment, ไฟส่องสว่างรอบคัน และระบบความปลอดภัยทั้งหมด เช่น ถุงลมนิรภัยและระบบเบรกไฟฟ้าสถานการณ์เมื่อไฟหมด: รถจะดับสนิทและเปิดระบบไม่ได้เลย แม้ว่าแบตเตอรี่ขับเคลื่อนหลักจะมีไฟเต็ม 100% ก็ตาม เพราะไม่มีไฟไปสั่งเปิดสวิตช์ตัวต่อวงจรไฮโวลต์ (ต้องใช้การพ่วงแบตเตอรี่ หรือ Jump Start เพื่อปลุกระบบขึ้นมาใหม่) เป็นรันเวย์ให้ระบบไฟฟ้าในรถ (System Stabilizer): อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, กล่อง ECU, หน้าจอ, ไฟหน้า, พวงมาลัยพาวเวอร์ ยันถุงลมนิรภัย ทั้งหมดรันบนระบบไฟ 12V มาตรฐานเดียวกับรถน้ำมัน การแยกสถาปัตยกรรมแบบนี้ช่วยลดสัญญาณรบกวน (Noise) และป้องกันไม่ให้ไฟแรงดันสูง 400V-800V วิ่งทะลุมาโชตช่วงใส่คนนั่งในห้องโดยสาร
...
ไดชาร์จไม่มี ใช้ DC-to-DC ปั๊มไฟกลับ รถ EV ไม่มีไดชาร์จสายพานแบบรถน้ำมัน แต่ใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า DC-to-DC Converter คอยทำหน้าที่แปลงไฟจากแบตใหญ่ (โวลต์สูง) ลงมาเหลือ ~14V เพื่อชาร์จไฟกลับเข้าแบต 12V ตลอดเวลาที่รถทำงาน (Ready) หรือแอบตื่นมาเติมเองเวลาจอดทิ้งไว้นานๆ
สิ่งสำคัญที่ควรทราบ คือ แบตเตอรี่ 12 โวลต์ ในรถยนต์ไฟฟ้า ไม่เหมือนกับแบตเตอรี่ 12 โวลต์ที่พบในรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ แบตเตอรี่ 12 โวลต์ ในรถยนต์ไฟฟ้า เป็นแบตเตอรี่ชนิดพิเศษที่เรียกว่าแบตเตอรี่ deep cycle ซึ่งออกแบบมาให้ใช้งานโดยการคายประจุและชาร์จใหม่เป็นประจำ แตกต่างจากแบตเตอรี่สตาร์ทที่พบในรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ ซึ่งออกแบบมาเพื่อจ่ายพลังงานในระยะเวลาสั้นๆ สำหรับสตาร์ทเครื่องยนต์และไม่ได้ออกแบบมาให้ใช้งานโดยการคายประจุอย่างต่อเนื่องขณะขับเคลื่อน
จำง่ายๆ แบตใหญ่ส่งกำลัง แบตเล็กสั่งการ แบตใหญ่หมดรถแค่จอดสไลด์ แต่ถ้าแบต 12V หมด ยกอย่างเดียว.
อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom
https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/