การตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้าและประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จ EV Fast Charger

การตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้าและประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV Fast Charger)

ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่ (Battery Electric Vehicle: BEV) ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า โดยเฉพาะเครื่องชาร์จแบบ DC Fast Charger มีบทบาทสำคัญในการรองรับการใช้งานที่ต้องการความรวดเร็วในการชาร์จ

โดยทั่วไป รถยนต์ไฟฟ้าสามารถชาร์จได้ 2 รูปแบบ ได้แก่ AC Charging และ DC Fast Charging ซึ่งมีหลักการทำงานแตกต่างกัน

• AC Charger จะรับไฟฟ้า AC จากระบบไฟฟ้า และให้ตัวรถทำหน้าที่แปลงเป็นไฟฟ้า DC ผ่าน On-board Charger ภายในรถ

• DC Fast Charger จะทำการแปลงไฟฟ้าจาก AC เป็น DC ภายในตัวเครื่องชาร์จเอง ก่อนส่งกระแสไฟตรงเข้าสู่แบตเตอรี่ ทำให้สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าได้สูงและลดระยะเวลาในการชาร์จได้อย่างมาก

เนื่องจากเครื่องชาร์จ DC Fast Charger ทำงานด้วยกำลังไฟฟ้าสูง การตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้าและประสิทธิภาพการแปลงพลังงานหลังการติดตั้งจึงเป็นขั้นตอนสำคัญ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องชาร์จทำงานได้อย่างถูกต้อง ปลอดภัย และเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด

เหตุใดจึงต้องตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้าของ EV Fast Charger

การตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้า ณ สถานที่ติดตั้ง (On-site Measurement) มีวัตถุประสงค์หลัก 2 ประการ คือ

1. ตรวจสอบคุณภาพของระบบไฟฟ้า

เพื่อยืนยันว่าระบบไฟฟ้าที่จ่ายเข้าสู่เครื่องชาร์จมีคุณภาพเหมาะสม ไม่มีปัญหาที่อาจส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์ เช่น แรงดันไฟตก แรงดันไฟเกิน หรือความถี่ของระบบไฟฟ้าที่ผิดปกติ

นอกจากนี้ยังช่วยตรวจสอบว่าเครื่องชาร์จไม่ได้ก่อให้เกิดผลกระทบต่อระบบไฟฟ้า เช่น การสร้าง Harmonics หรือ ทำให้คุณภาพไฟฟ้าของระบบลดลง

2. ตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องชาร์จ

การตรวจวัดยังช่วยยืนยันว่าเครื่องชาร์จสามารถทำงานได้ตรงตามสเปกของผู้ผลิต ไม่ว่าจะเป็นกำลังไฟฟ้าขาเข้า กำลังไฟฟ้าขาออก ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน และความถูกต้องของระบบคำนวณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการชาร์จ

วิธีการตรวจวัดในสถานที่ติดตั้ง

การตรวจสอบจะดำเนินการขณะเครื่องชาร์จกำลังใช้งานจริง โดยนำรถยนต์ไฟฟ้ามาเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จเพื่อทำหน้าที่เป็น Load จากนั้นทำการเชื่อมต่อเครื่อง Power Quality Analyzer เข้ากับวงจรของเครื่องชาร์จ ทั้งฝั่ง AC Input และฝั่ง DC Output

การวัดทั้งสองฝั่งพร้อมกันช่วยให้สามารถเปรียบเทียบพลังงานที่รับเข้ากับพลังงานที่จ่ายออก เพื่อนำมาคำนวณประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จได้อย่างแม่นยำ โดยระยะเวลาในการทดสอบจะขึ้นอยู่กับระดับการชาร์จของแบตเตอรี่ (State of Charge: SOC) และประเภทรถยนต์ โดยทั่วไปใช้เวลาประมาณ 15 นาที ถึง 1 ชั่วโมง

พารามิเตอร์สำคัญที่ต้องตรวจวัด

การตรวจสอบเครื่องชาร์จ EV Fast Charger จะเน้นการวัดข้อมูลสำคัญ 2 กลุ่ม ได้แก่

1. การตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้า (Power Quality)

เป็นการประเมินคุณภาพของระบบไฟฟ้าระหว่างการชาร์จ เพื่อค้นหาความผิดปกติที่อาจส่งผลต่ออุปกรณ์หรือโครงข่ายไฟฟ้า ค่าที่นิยมตรวจวัด ได้แก่

• Voltage Dip

• Voltage Swell

• Power Interruption

• Harmonics

• Total Harmonic Distortion (THD)

• Power Factor

• Frequency Fluctuation

2. การตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จ

นอกจากคุณภาพไฟฟ้าแล้ว ยังต้องตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องชาร์จ โดยวัดค่าต่าง ๆ เช่น

• AC Voltage

• AC Current

• AC Power

• DC Voltage

• DC Current

• DC Power

• ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจาก AC เป็น DC

• ความถูกต้องของระบบคำนวณพลังงานไฟฟ้าของเครื่องชาร์จ

ตัวอย่างคุณสมบัติของ EV Fast Charger

ตัวอย่างผลการวัดที่บันทึกจากหน้าจอเครื่องมือวัดระหว่างการทดสอบเครื่องชาร์จ ณ สถานที่ติดตั้งจริง (On-site)

เครื่องมือสำหรับตรวจวัด EV Fast Charger | HIOKI PQ3198

PQ3198 Power Quality Analyzer ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อใช้ในการตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้าและประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

• ผ่านมาตรฐาน IEC 61000-4-30 Edition 3 Class A

• สามารถวัดได้ 2 วงจรพร้อมกัน (Two-Circuit Measurement) : AC Input และ DC Output

• วิเคราะห์ Harmonics และ THD ได้อย่างละเอียด

• มีระบบ Preset สำหรับงานวัดประเภทต่าง ๆ เช่น มาตรฐาน EN 50160 ช่วยลดเวลาในการตั้งค่า