โมดูลชาร์จเร็ว DC (DC Fast Charge Module หรือ EV Charger Power Module) คือหน่วยกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กที่ถูกออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่สำคัญที่สุดในตู้ชาร์จเร็ว DC นั่นคือ การแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) คุณภาพสูง ด้วยกำลังไฟฟ้าที่สูงมาก (โดยทั่วไป 20kW ถึง 40 kW ต่อโมดูล) เพื่อส่งตรงไปยังแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (EV)
การออกแบบสถานีชาร์จ DC ให้เป็นแบบ Modular (แบบแยกส่วน) โดยใช้หลายโมดูลต่อกัน ถือเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมในปัจจุบัน เพราะให้ข้อดีด้านความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือ
1. โครงสร้างและการทำงานหลัก
โมดูลชาร์จ DC เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง โดยมีวงจรหลัก 2 ส่วนสำคัญ:
- วงจรแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC – Power Factor Correction) หรือ AC/DC Stage:
- ทำหน้าที่รับไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส (AC) จากระบบกริด แล้วแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) แรงดันสูง (DC Bus)
- จุดเด่นคือการแก้ไขตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power Factor) ให้มีค่าสูงใกล้เคียง 1 – 0.98 เพื่อลดการรบกวนของฮาร์มอนิกต่อระบบไฟฟ้าหลัก และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
- วงจรแปลงแรงดัน (DC/DC Converter Stage):
- รับไฟฟ้า DC แรงดันสูงจาก PFC แล้วปรับลดหรือเพิ่มแรงดันและกระแสให้สอดคล้องกับความต้องการของแบตเตอรี่รถยนต์ โดยมีช่วงแรงดันเอาต์พุตกว้างมาก (เช่น 150 VDC ถึง 1,000 VDC) เพื่อรองรับ EV หลากหลายรุ่น
- ส่วนนี้ถูกควบคุมโดยระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ของรถยนต์ เพื่อให้การชาร์จเป็นไปอย่างปลอดภัยตามหลัก Constant Current (CC) และ Constant Voltage (CV)
2. บทบาทสำคัญในสถานีชาร์จ
การใช้โมดูลชาร์จหลายตัวประกอบเข้าด้วยกันทำให้เกิดข้อได้เปรียบที่สำคัญต่อผู้ประกอบการสถานีชาร์จ (CPO):
- ความยืดหยุ่นด้านกำลังไฟฟ้า (Scalability): สามารถเพิ่มหรือลดจำนวนโมดูลเพื่อปรับกำลังชาร์จรวมของตู้ชาร์จได้ตามความต้องการ (เช่น ตู้ชาร์จ 120 kW อาจประกอบด้วยโมดูล 30 kW จำนวน 4 ตัว)
- ความน่าเชื่อถือสูง (High Reliability / Redundancy): หากโมดูลตัวใดตัวหนึ่งเกิดความขัดข้อง โมดูลที่เหลือยังคงทำงานต่อไปได้ (Redundant System) ทำให้ตู้ชาร์จไม่หยุดทำงานโดยสิ้นเชิง ซึ่งเพิ่มความพร้อมใช้งาน (Availability) ของสถานี
- การบำรุงรักษาง่าย (Easy Maintenance): โมดูลถูกออกแบบให้สามารถถอดเปลี่ยนได้ง่าย (Hot-Swappable) เมื่อเกิดปัญหา ผู้ดูแลสถานีสามารถเปลี่ยนโมดูลที่เสียได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องปิดระบบทั้งหมด
3. เทคโนโลยีและมาตรฐานปัจจุบัน
เทคโนโลยีของโมดูลชาร์จมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดยานยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แรงดันแบตเตอรี่สูงขึ้นเรื่อย ๆ (เช่น 800 V)
- ประสิทธิภาพสูง: โมดูลสมัยใหม่มีประสิทธิภาพสูงถึง 97% เพื่อลดการสูญเสียพลังงานและความร้อน
- ความหนาแน่นพลังงานสูง (High Power Density): การใช้เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง เช่น Silicon Carbide (SiC) ช่วยให้โมดูลมีขนาดเล็กลงแต่มีกำลังไฟฟ้าสูงขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างเครื่องชาร์จกำลังสูงพิเศษ
- การป้องกันครบวงจร: โมดูลแต่ละตัวจะมีระบบป้องกันในตัวเอง เช่น การป้องกันกระแสเกิน (Overcurrent), แรงดันเกิน/ต่ำ (Over/Undervoltage), อุณหภูมิสูงเกิน (Overtemperature) และการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร
โมดูลชาร์จเร็ว DC จึงเป็นหัวใจทางเทคโนโลยีที่ช่วยให้การชาร์จ EV เป็นไปอย่างรวดเร็ว ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพสูงตามที่ผู้ใช้ต้องการในการเดินทางระยะไกล
#ช่างไฟดอทคอม บริการงานซ่อมบำรุงระบบไฟฟ้า ไฟฟ้ากำลัง งานออกแบบติดตั้ง ครบจบ
ขั้นตอนการใช้บริการ
แอดไลน์ > แจ้งปัญหา > รอราคา > ตกลงราคา > รับบริการ
