การจัดการความร้อนคือหัวใจสำคัญในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า (BEV) Battery EV Thermal Management

เจาะลึกการจัดการความร้อนในรถยนต์ไฟฟ้า (BEV) ด้วย HIOKI LR8450 และเซนเซอร์ Hukseflux FHF05

ความท้าทายใหม่แห่งยุคยานยนต์ไฟฟ้า (BEV)

ในยุคที่การพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า (BEV) เติบโตอย่างก้าวกระโดด สิ่งหนึ่งที่เป็นความท้าทายหลักคือ "แบตเตอรี่ Lithium-ion" ซึ่งอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะในสภาพอากาศเย็นที่มักทำให้ประสิทธิภาพและความจุของแบตเตอรี่ลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ต่างจากรถยนต์สันดาปที่มีความร้อนจากเครื่องยนต์ให้ใช้งาน รถยนต์ BEV จึงต้องอาศัยการดึงความร้อนจากชิ้นส่วนใกล้เคียง เช่น มอเตอร์และอินเวอร์เตอร์ มาจัดการอย่างชาญฉลาด เพื่อยืดระยะทางในการขับขี่ให้ไกลที่สุด (Driving Range)

โซลูชันที่ลงตัว: มองเห็นทุกการเคลื่อนที่ของ "ความร้อน"

การจัดการความร้อน (Thermal Management) จะไม่เป็นเรื่องยากอีกต่อไป เมื่อผสานการทำงานระหว่าง Data Logger รุ่น LR8450 จาก HIOKI และ Heat Flux Sensor รุ่น FHF05 จาก Hukseflux การจับคู่ของอุปกรณ์ระดับท็อปนี้ ช่วยให้คุณไม่เพียงแค่วัด "อุณหภูมิ" ได้เท่านั้น แต่ยังสามารถดู "ทิศทางการไหลของความร้อน (Heat Flow)" ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการทดสอบและออกแบบระบบระบายความร้อน

ทำไม "การมองเห็นทิศทางความร้อน" ถึงสำคัญ?

การวัด Heat Flow ช่วยให้วิศวกรรู้ได้ทันทีว่า ชิ้นส่วนที่กำลังทดสอบอยู่นั้น "สร้างความร้อนขึ้นมาเอง" หรือ "รับความร้อนมาจากชิ้นส่วนอื่น" ซึ่งนำไปสู่การออกแบบฉนวนกันความร้อน (Insulation) และระบบระบายความร้อน (Heat Dissipation) ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

(ตัวอย่างจากกราฟการทดสอบชิ้นส่วนขณะขับขี่)

เราพบว่าในขณะที่รถวิ่ง ชิ้นส่วนนั้นมีการสร้างความร้อนด้วยตัวเอง (กราฟ Heat Flow เป็นบวก) แต่เมื่อรถจอดสนิท กราฟทิศทางความร้อนกลับเปลี่ยนเป็นติดลบ ซึ่งหมายความว่ามันกำลัง "รับความร้อน" จากชิ้นส่วนรอบข้างแทน แม้ว่ากราฟอุณหภูมิรวมจะยังคงค่อยๆ สูงขึ้นก็ตาม!

ถอดรหัสกราฟความร้อน รู้ลึกถึงสาเหตุที่อุณหภูมิเปลี่ยนไป

เมื่อนำเส้นกราฟอุณหภูมิ (เส้นทึบ) และการไหลของความร้อน (เส้นประ) มาวิเคราะห์ร่วมกัน จะช่วยให้คุณประเมินสถานะของชิ้นส่วนได้แม่นยำถึง 4 รูปแบบ ดังนี้

อุณหภูมิสูงขึ้น + แผ่ความร้อนออก (Generating heat): ชิ้นส่วนนั้นกำลัง สร้างความร้อนขึ้นมาเองจากภายใน

อุณหภูมิสูงขึ้น + รับความร้อนเข้า (Receiving heat): ชิ้นส่วนนั้นกำลัง ได้รับความร้อนจากแหล่งภายนอก

อุณหภูมิลดลง + แผ่ความร้อนออก (Generating heat): ชิ้นส่วนนั้นกำลัง ระบายความร้อนออกสู่ภายนอกได้ดี

อุณหภูมิลดลง + รับความร้อนเข้า (Receiving heat): เกิดกระบวนการ ทำความเย็นจากภายใน (Internal cooling)

Applications of heat flow measurement

ก้าวไปอีกขั้น การประยุกต์ใช้การวัด Heat Flow กับเทคโนโลยีแบตเตอรี่

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และ "ความเร็วในการเสื่อมสภาพ" ล้วนมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความร้อนที่ถูกสร้างขึ้น การเจาะลึกเพื่อวัดค่าการไหลของความร้อน (Heat Flow) ในแบตเตอรี่ จึงถือเป็นจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญที่จะช่วยยกระดับ การประเมินสมรรถนะ และเปิดประตูสู่ก้าวใหม่ของ การวินิจฉัยความเสื่อมสภาพแบบไม่ทำลาย (Non-destructive Degradation Diagnostics) ได้อย่างสมบูรณ์แบบ

Measurement method วิธีการตั้งค่าวัดผล

ง่าย รวดเร็ว และไม่ต้องคำนวณเองให้วุ่นวาย (Setup Made Simple)

ยกระดับการทำงานของคุณให้สมาร์ทขึ้น ด้วยขั้นตอนการเชื่อมต่อและตั้งค่าที่ออกแบบมาเพื่อลดความซับซ้อน ช่วยให้คุณโฟกัสกับการวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างเต็มที่

1. เซนเซอร์ตัวเดียว วัดได้ครบจบ (2-in-1 Sensor)

เพียงนำสายสัญญาณจากเซนเซอร์ FHF05 ไปต่อเข้ากับแชนเนลของเครื่อง LR8450 ก็พร้อมใช้งานทันที จุดเด่นคือเซนเซอร์ FHF05 เพียงตัวเดียว สามารถวัดได้ทั้ง "การไหลของความร้อน (Heat Flow)" และ "อุณหภูมิ" ไปพร้อมๆ กัน โดยไม่ต้องต่อเซนเซอร์ให้วุ่นวายหลายเส้น

2. ข้ามขั้นตอนการคำนวณ Scaling ที่น่าปวดหัว

ต้องการอ่านค่าอัตราการไหลของความร้อนแบบตรงๆ ใช่ไหม? ง่ายนิดเดียว! แค่นำ ค่าความไว (Sensitivity Coefficient - S) ที่ระบุไว้บนสายของเซนเซอร์ FHF05 ไปกรอกลงในช่อง Scaling ของเครื่อง LR8450 ระบบจะจัดการแปลงค่าให้คุณโดยอัตโนมัติ ช่วยบอกลาการนั่งคำนวณมือที่เสียเวลาและเสี่ยงต่อความผิดพลาดไปได้เลย

3. วิเคราะห์กราฟ 2 แกน (Dual Axes) ได้ในจอเดียว

บนหน้าจอแสดงผล คุณสามารถตั้งค่าขีดจำกัดบน-ล่าง (Upper/Lower Limits) ของกราฟได้อย่างอิสระตามต้องการ และที่สะดวกสุดๆ คือความสามารถในการแสดงผลกราฟแบบ 2 แกนพร้อมกัน ทำให้คุณเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่าง "อุณหภูมิ" และ "การไหลของความร้อน" ได้แบบเรียลไทม์ในหน้าจอเดียว!

จุดเด่นที่เหนือกว่า ทำไม LR8450 ถึงเป็นสุดยอดเครื่องมือวัด Heat Flow?

อิสระไร้สาย สังเกตการณ์ได้จากระยะไกล (Wireless Real-time Monitoring)

หมดปัญหาเรื่องสายสัญญาณเกะกะหน้างาน หรือการต้องเข้าไปอยู่ในพื้นที่อันตราย! คุณสามารถวางโมดูลไร้สาย (Wireless Unit) ที่ต่อกับเซนเซอร์ไว้แนบชิดกับจุดที่ต้องการวัดได้เลย แล้วถอยออกมานั่งวิเคราะห์ข้อมูลแบบ Real-time ผ่านเครื่อง LR8450-01 ได้จากระยะไกล ระยะส่งสัญญาณไกลสุดถึง 30 เมตร (ในพื้นที่โล่งแบบ Line of sight) (ข้อแนะนำ: เพื่อให้สัญญาณเสถียรที่สุด ควรหลีกเลี่ยงการวางตัวเครื่องหรือโมดูลไร้สายแนบติดกับพื้นโดยตรง)

แม่นยำขั้นสุด ด้วยฟังก์ชันชดเชยอุณหภูมิอัตโนมัติ (Temperature Correction)

รู้หรือไม่? "ความไว (Sensitivity)" ของเซนเซอร์วัดการไหลของความร้อนนั้นแปรผันตามอุณหภูมิ หากอุณหภูมิเปลี่ยน ค่าที่วัดได้ก็จะเพี้ยนตามไปด้วย

แต่ปัญหานี้จะหมดไป! เพราะเซนเซอร์ FHF05 สามารถวัดอุณหภูมิและ Heat Flow ได้พร้อมกัน เมื่อนำมาใช้งานร่วมกับ ฟังก์ชันคำนวณรูปคลื่น (Waveform Calculation) ของ LR8450 ตัวเครื่องจะนำค่าอุณหภูมินั้นมาทำการ "ชดเชยค่าความคลาดเคลื่อน" ให้แบบอัตโนมัติ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องแม่นยำที่สุด

ทำไมการชดเชยค่า (Correction) ถึงสำคัญมาก?

เซนเซอร์ FHF05 ถูก Calibrate มาที่อุณหภูมิ 20°C โดยมีสมการในการคำนวณค่า sensitivityคือ S = S20 {1 + 0.002 × (T - 20)}

ตัวอย่างให้เห็นภาพชัดๆ: หากคุณนำเซนเซอร์ไปวัดชิ้นงานที่มีอุณหภูมิสูงถึง 120°C โดยไม่มีการคำนวณชดเชยค่านี้ ผลการวัด Heat Flow ของคุณจะ คลาดเคลื่อนไปถึง 20%!

ซึ่ง LR8450 จะเข้ามาช่วยปิดจุดอ่อนนี้ให้คุณโดยอัตโนมัติ ทำให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ 100% สำหรับงานวิจัยและการออกแบบของคุณ

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

HIOKI LR8450 MEMORY HiLOGGER

HIOKI LR8450-01 MEMORY HiLOGGER wireless LAN model

Hukseflux FHF05 Series