การสร้างเครื่องอัดประจุไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงด้วยเทคนิคสวิตชิ่งความถี่สูงสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า

Abstract

การวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างเครื่องอัดประจุไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงสำหรับพาหนะไฟฟ้า ซึ่งรูปแบบการทำงานเป็นระบบการชาร์จให้กับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ในยานพาหนะไฟฟ้าที่สามารถรับกระแสจากการชาร์จได้ปริมาณที่สูง และใช้เวลาในการชาร์จไม่นาน ทำให้ยานพาหนะสามารถวิ่งต่อไปได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เสียเวลาในการชาร์จ 5-8 ชั่วโมง เหมือนแบตเตอรี่ การสร้างเครื่องอัดประจุไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงด้วยเทคนิคสวิตชิ่งโดยใช้หลักการลดทอนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (Buck Converter) จากแรงดันไฟฟ้า 60 โวลต์ดีซี เป็น 48 โวลต์ดีซี ในการทดลองวัดค่าพารามิเตอร์ต่างๆ แสดงให้เห็นถึงการอัดประจุไฟฟ้าที่มีประสิทธิ์ภาพ โดยสามารถอัดประจุไฟฟ้าที่กระแสสูงได้ แต่แรงดันไฟฟ้าไม่ควรเกินพิกัด การเปลี่ยนแปลงของแรงดันจะเป็นแบบทันทีทันใด (Transient) และกระแสมีค่าคงที่ เวลาที่ใช้ในการอัดประจุไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับกระแส ยิ่งกระแสสูงเวลาที่ใช้ในการอัดประจุไฟฟ้าจนเต็มจะยิ่งสั้น ในขณะที่อัดประจุไฟฟ้าที่กระแสต่ำจะใช้เวลานานกว่า จากการทดลองโดยการอัดประจุไฟฟ้าช่วงแรงดัน 48 V กระแส 20 A เมื่อชาร์จประจุเต็ม จะใช้เวลา 460 วินาที แรงดันของที่ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์จะมีค่าระดับแรงดันที่ 50.41 V กระแสไฟฟ้ามีค่าอยู่ที่ 0.078 A ส่วนช่วงการอัดประจุไฟฟ้าที่ 48 V 40 A จะใช้เวลาในการชาร์จทั้งหมด 330 วินาที เมื่อชาร์จประจุจนเต็มมีระดับแรงดันที่ 49.58 V กระแสไฟฟ้ามีค่าอยู่ที่ 0.074 A ส่วนช่วงการอัดประจุไฟฟ้าที่ 48 V 60 A จะใช้เวลาในการชาร์จทั้ง 275 วินาที เมื่อชาร์จประจุจนเต็มมีระดับแรงดันที่ 50.39 Vกระแสไฟฟ้ามีค่าอยู่ที่ 0.080 A และช่วงการอัดประจุไฟฟ้าที่ 48 V 80 A จะใช้เวลาในการชาร์จ ทั้ง 258 วินาที เมื่อชาร์จประจุจนเต็มมีระดับแรงดันที่ 50.41V กระแสไฟฟ้ามีค่าอยู่ที่ 0.073 A ตามลำดับ