ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV เข้าใจถ่องแท้ ทำงานยังไง

ในช่วง 2-3 เดือนที่ผ่านมา เราพูดถึงรถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้ก หรือ  Plug in Hybrid   กันอย่างมาก ส่วนหนึ่งมาจากบรรดารถใหม่หลายรุ่น ที่ใช้ระบบขับเคลื่อนนี้เตรียมเข้ามาทำตลาด ในอีกไม่ช้านาน แถมบางรุ่นเปิดตัวกันไปแล้วด้วยซ้ำไป

แนวคิดระบบ Plug in Hybrid   หรือ ต่อจากนี้เขอเรียกสั้นๆว่า   PHEV  เกิดขึ้นจากความต้องการในการผสมผสานการใช้งาน ระกว่างรถยนต์ไฮบริดปกติ ซึ่งอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายใน และ มอเตอร์ไฟฟ้า  เพื่อให้ประสิทธิภาพการทำงานสูงสุด ลดการใช้เครื่องยนต์ในการขับเคลื่อน อันนำไปสู่การลดการปล่อยไอเสียในระหว่างการขับขี่

ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV
รถ ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV กำลังมาแรงมาก โดยเฉพาะในกลุ่มรถอเนกประสงค์

ประยุกต์เข้ากับแนวคิดการขับขี่ในอนาคต ด้วยการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าล้วนหรือ Battery Electric Vehicle  (BEV) ที่ไม่ใช่เครื่องยนต์ในการขับขี่เลย การขับเคลื่อนใช้การอัดประจุไฟฟ้าจากสถานีชาร์จ ซึ่งก็ยังมีข้อจำกัดในการใช้งานบางประการ อาทิ ระยะทางต่อการชาร์จ ไปจนถึง การหาจุดชาร์จที่อาจจะยังมีน้อยอยู่

PHEV  ได้นำเอา ข้อดีของทั้ง 2 แนวคิดดังกล่าวมารวมกัน ในการสร้างระบบขับเคลื่อนที่ดีที่สุดในการขับขี่  และลดทอนข้อจำกัดในการใข้งานบางประการ เช่น การทำงานของไฮบริดปกติ ที่ใช้ดี แค่ในบางพื้นที่เช่นการขับขี่ในเมือง หรือ ในแง่รถยนต์ไฟฟ้า ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของระยะทาง แลสถานีชาร์จ  มาอยู่ระบบเดียวกัน

หลักการเบื้องต้น

การพัฒนาระบบไฮบริดเสียบปลั้ก แม้จะมีการวิศวกรรมต่างกันบ้าง เปลี่ยนไปตามองค์ความรู้ของผู้ผลิตแต่ละยี่ห้อ หากส่วนใหญ่ก็ค่อนข้างเหมือนกันและไม่แตกต่างกันมากเท่าไรนัก

ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV
การชารจรถ สามารถชาร์จได้ตู้ชาร์จ หรือใช้อแดปเตอร์ที่มากับรถก็ได้

ระบบไฮบริดเสียบปลั้ก จะประกิบด้วยเครื่องยนต์สันดาปปกติทั่วไป ที่มีประสิทธิภาพในการขับขี่ ประกอบเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า ที่มีประสิทธิภาพสูงเทียบเท่ารถยนต์ไฟฟ้า เช่นเดียวกับ แบตเตอร์รี่ที่มีขนาดใหญ่กว่าระบบไฮบริด แต่มีประจุเก็บไฟ มากกว่ารถยนต์ไฮบริดทั่วไป จนเพียงพอจะวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วนได้ ด้วยระยะทางประมาณหนึ่งสำหรับการใช้งาน

การติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าให้กำลังสูง เช่นเดียวกับแบตเตอร์รี่ เมื่อรวมกับการทำงานของเครื่องยนต์ ทำให้ รถยนต์ที่ใช้ระบบขับเคลื่อนไฮบริดสียบปลั้กกลายเป็นรถสมรรถนะสูงในบัดดล มันไม่มีเพียงมีกำลังแรงม้ามากกว่า ยังมีแรงบิดมากกว่า จนรถหลายรุ่นมีกำลังขับเทียบเท่ารถสปอร์ต

 

วิธีการทำงาน และใช้งาน

อธิบายเบื้องต้น คงพอเข้าใจกันบ้างแล้วว่า รถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้ก ทำงาน โดยเหมือนรวมความของ 2 ระบบขับเคลื่อน มาไว้ในหนึ่งเดียว

ในหลักการใช้งาน รถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้ก ควรจะต้องได้รับการชาร์จไฟฟ้า เข้าสู่แบตเตอร์รี่ให้เต็มทุกครั้งอย่างสม่ำเสมอ เพื่อประสิทธิภาพในการขับขี่สูงสุดในแง่ความประหยัด

การชาร์จไฟฟ้า ใช้วิธีการชาร์จได้ 3 แบบ คือ 1.การชาร์จไฟจากตู้จ่ายพิเศษ แบบเดียวกับที่รถยนต์ไฟฟ้าทั่วไปใช้ ใช้หัวชาร์จแบบไหนก็จิ้มแบบนั้น แต่แตกต่างตรง PHEV  จะไม่มีระบบชาร์จเร็ว ซึ่งปัจจุบัน มีเพียง  Mitsubishi  เท่านั้น ที่มีระบบชาร์จเร็ว ในรถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้ก

การชาร์จแบบที่ 2 เป็นการชาร์จแบบ  Mode 2   โดยใช้ที่ชาร์จพกพา ที่มากับรถ ต่อกับเจ้าเสียบไฟบ้านได้โดยตรง  วิธีการนี้จะใช้เวลาชาร์จนานกว่า เนื่องจากไฟเข้าช้ากว่า การชาร์จแบบใช้ตู้เสียบโดยทั่วไป อาจกินเวลา 8-10 ชั่วโมงแล้วแต่ขนาดแบตเตอร์รี่ในรถ ดีกว่าแบบแรกตรง คุณไม่ต้องเสียค่าติดตั้งตู้ชาร์จ

ส่วนแบบที่ 3 คือการชาร์จไฟฟ้า โดยใช้เครื่องยนต์ให้กำเนิดไฟฟ้าในระหว่างการขับขี่ แม้ว่าจะเป็นวิธีที่สิ้นเปลืองน้ำมันกว่าการขับขี่ปกติธรรมดาทั่วไป แต่ว่าในทางกลับกันพลังงานไฟฟ้าที่ได้ ก็สามารถนำมาใช้เมื่อขับขี่ในเมืองได้ ซึ่งมีความประหยัดน้ำมันมากกว่า

การชาร์จด้วยสายแบบ Mode 2 สามารถใช้เติมไฟฟ้าได้ในกรณีเดินทางต่างจังหวัด แต่ความสมามารถในการอัดประจุช้ากว่า

ในการขับขี่ ระบบไฮบริดเสียบปลั้ก จะใช้พลังงานไฟฟ้าในแบตเตอร์รี่ก่อน จนกว่าไฟจะอยู่ในระดับต่ำ โดยเฉพาะโหมดไฮบริด หรือโหมดปกติ รถจะพยายามใช้ไฟฟ้าล้วนในการขับขี่ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ และลดการใช้เครื่องยนต์ สงวนไว้ในยามจำเป็นจริงๆ เช่นการเร่งแซง เป็นต้น

ด้วยความสามารถของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังใกล้เคียงรถยนต์ไฟฟ้าทั่วไป ทำให้ PHEV  สามารถขับขี่ในโหมดไฟฟ้าล้วนได้ใกล้เคียงกับรถยนต์ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า สามารถใช้งานได้ทุกช่วงความเร็ว ตั้งแต่ 0 ไปจนถึง 120 หรือ 130 กิโลเมตร/ ชั่วโมง ครอบคุลมทุกช่วงความเร็ว หากใช้ความเร็วมากกว่านี้ เครื่องยนต์จะเข้ามาทำงาน เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการขับขี่มากกว่า และมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำหน้าที่ช่วยขับเคลื่อนเท่านั้น

ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV
ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV สามารถขับไฟฟ้าด้วยความเร็วสูงได้ ไม่ต้องมานั่งกระมิกกระเมี้ยนในการขับขี

ยิ่งใช้ความเร็วสูงระยะทางที่ขับไฟฟ้าล้วนได้ก็จะยิ่งต่ำกว่าที่ทางบริษัทผู้ผลิตเคลมเอาไว้ และเมื่อพลังงานไฟฟ้าหมดลงหรืออยู่ในระต่ำจนไม่สามารถนับเป็นระยะทางในการขับขี่ได้

รถจะกลับเข้าสู่การขับขี่คล้ายรถยนต์ไฮบริดทั่วไป ซึ่งก็มีประสิทธิภาพในการทำงานระดับหนึ่ง ในการใช้งานในทุกรูปแบบ โดยเฉพาะในเมือง

หลักการทำงานของรถไฮบริดทั่วไป กล่าวกันอีกที เผื่อหลายคนจะลืม ระบบจะทำงานโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าร่วมกับการทำงานของเครื่องยนต์ โดยในความเร็วต่ำ เช่นออกตัว หรือขับในความเร็วต่ำมากๆ ไม่เกิน 60 กม./ช.ม. จะใช้มอเตอร์ไฟฟ้า ก่อนที่เครื่องยนต์จะทำหน้าที่ในการขับเคลื่อนหลัก และทำงานสอดผสานในบางช่วงจังหวะเช่นในการเร่งแซง

และในช่วงที่เราถอนคันเร่ง หรือ เบรก แรงหมุนที่เหลือจากล้อจะถูกเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ากลับไปชาร์จในแบตเตอร์รี่

อย่างไรก็ดี ระบบไฮบริดเสียบปลั้ก ดีกว่า ไฮบริดปกติ ตรงสามารถใช้เครื่องยนต์ชาร์จแบตเตอร์รี่ได้ระหว่างการขับขี่ คล้ายกับที่เรากล่าวไปแล้วข้างต้น ข้อนี้มีดีกว่าระบบไฮบริดตรงที่หากคุณชาร์จมากพอ ก็ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์เวลาขัในพื้นที่บางรูปแบบที่มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

นั่น คือการขับขี่ในเมือง

การชาร์จแบตเตอร์รี่ด้วยเครื่องยนต์ จะสิ้นเปลืองน้ำมันมากกว่าปกติ ในความเป็นจริงหากก็มีประสิทธิภาพในการขับขี่มากพอสมควร เพราไฟฟ้าสามารถใช้ได้ครอบคุลมในทุกช่วงความเร็วเดินทางระหว่างการขับขี่

หรือถ้าคุณบังเอิญผ่านจุดชาร์จ อาทิ แวะปั้มน้ำมันที่มีที่ชาร์จไฟฟ้า จิ้มไว้ระหว่างไปสั่งกาแฟหรือพักผ่อนคลาย ก็สามารถล็อกไฟฟ้าในแบตเตอร์รี่ไม่ใช่ และนำมาใช้เมื่อขับเข้าเขตเมือง ที่มีประสิทธิภาพกว่าก็ได้

จากที่มีประสบการณ์ทดสอบรถยนต์รถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้กหลายรุ่น ไม่ว่าจะ Volvo  S60 , XC60 T8  ,BMW X5 45e, Mercedes Benz  GLE 500e

ผมพบว่า ระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของรถเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการขับขี่มากพอๆกับรถยนต์ไฟฟ้า แต่อาจจะไม่ได้ออกตัวแรงมากเทียบเท่า และระยะทางการใช้ไฟฟ้าก็ยังมีข้อจำกัดพอสมควร

ปัจจุบันระยะทางต่อการชาร์จมากที่สุดตกเป็นของ  Mitsubishi  Outlander PHEV   มีระยะทางต่อการชาร์จ 69 กิโลเมตร รองลงมาคือ MG HS PHEV   มีระยะ 67 กิโลเมตร ถึงจะน้อย แต่ถ้าคิดถึงการใช้งานทั่วไป เราขับรถเข้าเมืองแล้วขับกลับบ้าน ถ้าคุณไม่ได้เดินทางถึงขนาดข้ามฝั่งเมืองไปยังอีกด้านของเมือง ระยะทางจะตกขาละ 30 ก.ม. หรือแทบจะเรียกว่า คุณสามารถไปกลับในเมืองได้ในระยะทาง 1 การชาร์จ โดยไม่เสียค่าน้ำมันเลย

อย่างไรก็ดี สิ่งที่คุณจะต้องเสียเพิ่มขึ้นมาในรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดเสียบปลั้ก คือ ค่าไฟฟ้าที่จะต้องชาร์จไฟฟ้าเข้ารถ เมื่อกลับถึงบ้าน

เนื่องจากแบตเตอร์รี่ของรถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้กมีขนาดเล็กกว่า รถยนต์ไฟฟ้า ทำให้ค่าชาร์จไฟฟ้าแบตเตอร์รี่แต่ละครั้งไม่ได้แพงมาก ผมขอยกตัวอย่างเช่น  Mitsubishi Outlander PHEV  มีขนาด 13.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง

หนึ่งหน่วยไฟฟ้าเท่ากับ 1กิโลวัตต์ หมายถึงการชาร์จไฟฟ้า คุณเสียครั้งละ 13.8 หน่วย

ถ้าคำนวณเป็นค่าไฟฟ้าหน่วยละ 4 บาท (อาจถูกกว่านี้สำหรับค่าไฟแบบแปรผัน) คุณจะเสียค่าไฟฟ้า 13.8X4 = 55.2 บาท ต่อครั้ง และถ้าคิดว่า ชาร์จรถทุกวัน (30วัน ) จะเสียค่าไฟเดือนละ 1,656 บาท แม้ว่าจะฟังดูแล้วเยอะเมื่อถัวรวมว่าอย่างไร ฉันก็ต้องเติมน้ำมัน เพราะยังไงก็ต้องเติมน้ำมันใส่รถเพิ่ม

แต่คุณก็จะประหยัดกว่าการใช้น้ำมันในการขับเคลื่อนรถ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าขับใช้งานในเมือง ซึ่งการจราจรติดขัด นี่เองจึงเป็นข้อได้เปรียบของ ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV

นอกจากนี้อย่างที่ผมได้กล่าวไปในข้างต้นว่าสมรรถนะรถยนต์ไฮบริดเสียบปลั้กจะดีกว่ารถไฮบริด เนื่องจากรถยนต์ PHEV  ใช้มอเตอร์กำลังสูง และมีแรงบิดสูง อาทิ   MG HS PHEV  มีกำลังขับรวม 284 แรงม้า และมีแรงบิดสูงสุดเมื่อขับกำลังรวม 480 นิวตันเมตร ,Mitsubishi  Outlander PHEV  มีกำลังขับรวม 305 แรงม้า และมีแรงบิดสูงสุดสูงถึง 530 นิวตันเมตร หรือ ระบบอย่าง  Volvo  T8   มันมีกำลังขับ 407 แรงม้า และทำแรงบิดสูงถึง 640 นิวตันเมตร

 

ดังนั้น โดยสรุป ระบบไฮบริดเสียบปลั้กดีกว่ารถไฮบริดทั่วไป คือ

1.ขับด้วยไฟฟ้าล้วนได้จริงและใช้ความเร็วได้ในระดับหนึ่ง  (จึงประหยัดค่าใช้จ่ายในการขับขี่มากกว่า โดยเฉพาะการขับในเมือง)

2.สามารถเติมพลังงานไฟฟ้าด้วยการเสียบปลั้กชาร์จได้

3.เติมพลังงานด้วยการชาร์จไฟฟ้าด้วยเครื่องยนต์ได้ (แต่จะกินน้ำมันมากกว่าปกติ)

4.มีกำลังขับมากที่สุด ไม่ว่ารถยนต์ไฟฟ้า,รถเครื่องสันดาปปกติ หรือ กระทั่งเครื่องยนต์ไฮบริด เมื่อเปรียบกับกำลังขับที่ได้จากระบบรวม

ในส่วนการทำงานของระบบ มีหลักการทำงานดังนี้

1.ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอร์รี่ในการขับเคลื่อนก่อน ในกรณีแบตฯ ยังมีประจุไฟฟ้า

2.เมื่อไฟเหลือน้อย รถจะทำงานแบบรถยนต์ไฮบริดปกติทั่วไป

3.การขับขี่ต่างจังหวัด กรณีความเร็วไม่เกินที่มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถทำงานได้ (120-130 ก.ม./ช.ม.) จะใช้มอเตอร์ไฟฟ้า หากเกินเครื่องยนต์จะทำงาน และใช้มอเตอร์ไฟฟ้าช่วย

4.ในกรณีไม่มีไฟฟ้าเหลือ เวลาขับด้วยความเร็ว เครื่องยนต์จะทำงานเป็นหลักแล้วใช้มอเตอร์ไฟฟ้าช่วย (คล้ายรถยนต์ไฮบริด)

5.ระหว่างขับขี่ สามารถใช้เครื่องยนต์ชาร์ไฟให้แบตเตอร์รี่ได้ แล้วนำกำลังไฟฟ้าในแบตเตอร์รี่มาขับขี่ในเมือง (แต่ต้องใช้ความเร็วปกติ ไม่เกิน 120 ก.ม./ช.ม.)

ข้อควรู้เกี่ยวกับ ไฮบริดเสียบปลั้ก PHEV

1.เครื่องยนต์จะติดทุกครั้งเมื่อเริ่มต้นทำงาน โดยเฉพาะตอนเช้า เพื่อเช็คการทำงานและวอร์เครื่องยนต์

2.แบตเตอร์รี่ควรถูกชาร์จจนเต็มเสมอ เพื่อให้รถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะคนที่ต้องการความประหยัดน้ำมัน

3.การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล่วนมีข้อจำกัดในเรื่องความเร็ว ไม่เกิน 120-130 ก.ม./ช.ม .แล้วแต่ยีห้อ (โปรดศึกษารายละเอียดรถที่ใช้)

4.ผู้ใช้ต้องเสียค่าไฟฟ้าและค่าน้ำมัน ในการใช้งาน แต่จะประหยัดค่าน้ำมันมากขึ้น

5.มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานดีมีประสิทธิภาพที่สุดคือในภาวการณ์ขับขี่ในเมือง

 

ดังนั้นหากสรุปรถ ไฮบริดเสียบปลั้ก มันจะเหมาะกับ คนที่ใช้งานรถประเภทบ้านอยู่ชานเมืองขับเข้าเมืองที่สุด เพราะขับในเมืองใช้ไฟฟ้าในการขับขี่ ซึ่งระบบมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด

ส่วนการใช้งานเพื่อการเดินทางก็ยังมีความประหยัดที่น่าพอใจ เพราะประหยัดเทียบเท่ารถไฮบริด และหากคุณพอจะมีโอกาสชาร์จไฟเข้ารถในการเดินทางก็จะได้ความประหยัดมากกว่า เพราะสามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับใช้ความเร็วได้ เหมือนรถยนต์ไฟฟ้า เพียงมีระยะทางการขับขี่น้อยกว่าเท่านั้นเอง

 

 

 



Comments

comments