การออกแบบระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

การออกแบบระบบขบั เคลอ่ื นดว้ ยไฟฟา้ Electric Traction System Design ดร.สุนทร โอษฐงาม วทิ ยาลัยเทคโนโลยอี ตุ สาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลา้ พระนครเหนอื

วัตถปุ ระสงค์ หลงั จากเรียนจบบทเรยี นน้ี ผู้เรียนควรจะสามารถ: การเรียนรู้ 01 อธิบายข้ันตอนการออกแบบระบบขับเคลอ่ื นด้วยไฟฟา้ ได้ 02 ออกแบบหาขนาดมอเตอรไ์ ฟฟ้าขับเคลอื่ นได้ 03 ออกแบบหาขนาดความจขุ องแบตเตอร่ไี ด้ 2

สร้างใหม่ หรือ ดัดแปลง รถสรา้ งใหม่ รถทีผ่ า่ นการใชง้ าน ขอ้ ดี ข้อดี - ออกแบบรูปลกั ษณ์ใหมใ่ ห้ทันสมัย และมีน้าเบา - ไม่เสียค่าใช้จา่ ยในการข้ึน - การจดั วางอปุ กรณต์ า่ งๆ ทา้ ไดง้ า่ ย เช่น โครงสร้างใหม่ ตา้ แหนง่ มอเตอร์ ตา้ แหนง่ แบตเตอร่ี ตา้ แหน่งแอร์ - อุปกรณ์บางอย่างสามารถใชร้ ว่ มกบั เป็นตน้ รถน้ามันได้ ข้อเสีย ขอ้ เสีย - ค่าใช้จ่ายสงู เนอื่ งจากเปน็ อุปกรณ์ใหม่ท้ังหมด - การจดั วางอปุ กรณต์ า่ งๆ ถูกจา้ กัด - อปุ กรณ์บางอยา่ งเป็นงานเฉพาะ ยากตอ่ การ เช่น ต้าแหนง่ มอเตอร์ ต้าแหนง่ ข้นึ รปู เชน่ กระจกหน้ารถทมี่ ีรูปแบบเปล่ยี นไป แบตเตอรี่ จะตอ้ งขึน้ แมพ่ ิมพ์ใหม่ - รูปลกั ษณภ์ ายนอกอาจจะดไู ม่ ทนั สมยั และรถมนี ้าหนักคอ่ นขา้ งมาก 3

การออกแบบใหม่ 4

รถดดั แปลง ตา้ แหน่งติดตง้ั แบตเตอร่ี โครงสร้างรถ ตา้ แหนง่ ตดิ ต้งั ตู้ควบคมุ ตา้ แหนง่ ติดต้งั มอเตอร์ 5

เกบ็ ขอ้ มลู ผ้ขู ับข่ีและเส้นทางการเดนิ รถ เก็บข้อมูลเสน้ ทางการเดนิ รถด้วย GPS ความสูงของถนนจากระดับน่้าทะเล 300 5536, 282.1 เสน้ ทางเดนิ รถจาก มทส. - สีค้ิว - ปกั ธงชยั - มทส. จดุ Start/Stop 280 จดุ ทส่ี งู ท่ีสุด จดุ Start/Stop 102.01637, 102.026639, 260 จุดทต่ี ่าทส่ี ดุ 14.59 จุดทสี่ งู ท่สี ุด 14.571677 14.574834 Altitude (M) Latitude, N จุดทต่ี ่าทีส่ ุด 240 14.54 102.010088, มทส 220 14.526507 5869, 233.9 แยกสีคิ้ว 200 14.49 102.029128, 101.5 101.6 101.7 101.8 14.517551 180 1087, 190.9 14.44 988, 190.9 101.4 Longitude, E แยกปกั ธงชัย 101.9 102 102.1 160 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 100 Time (s) 90 80 ความเร็วสูงสดุ 88.4485 km/hr 70 ความเรว็ เฉล่ีย 67.5156 km/hr 60 Velocity (km/hr) 50 40 30 5869, 4.9025 20 10 1000 2000 3000 4000 5000 6000 6 0 0 Time (s)

การประมาณคา่ การใช้พลงั งานของยานยนต์ α ข้ันตอนในการประมาณค่าประกอบไปดว้ ย 4 ขั้นตอนดงั นี้ ขั้นตอนท่ี 1 น่าเข้าค่าพารามิเตอร์ ไดแ้ ก่ นา่้ หนัก อตั ราเรง่ ความเรว็ และความลาด ชนั ของเส้นทางการเดินรถท่ไี ด้จาก GPS ขั้นตอนที่ 2 คา่ นวณขนาดของมอเตอร์รถไฟฟา้ ขัน้ ตอนที่ 3 จ่าลองการเดนิ รถ ขัน้ ตอนท่ี 4 ค่านวณการใชพ้ ลงั งานสะสม 7

การออกระบบการทา้ งานของยานยนต์ Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) 5 3 BMU LMU RS232, USB -Monitoring all measurement data (I, V, T). -Battery state estimation SoC, SoH and SoF. 2 -Fault indentification CAN, RS485 -Thermal management -Electrical management TTC -Cell balancing -Warnings and errors Message 8 1 Power in/out -Protect the battery Battery pack 4 Analog control and sensor signal 6 HV Box 7 Power train controller AC/DC transform Motor er or external charger การออกแบบการทดสอบการทา้ งานของระบบ 8

การทดสอบก้าลังและแรงบดิ ของมอเตอร์ การทดสอบก้าลงั และแรงบดิ Power (kW) 250 จะประกอบไปดว้ ย 2 สว่ น Torque (N-m) 200 ไดแ้ ก่ 150 ส่วนที่ 1 การควบคุมความเร็วรอบของ มอเตอร์ โดยจะท้าการทดสอบทีค่ วามเร็ว 100 รอบคงท่ี และมกี ารเปลีย่ นแปลงความเร็ว รอบตามพฤตกิ รรมของผู้ขับขี่ 50 ส่วนที่ 2 การควบคมุ ภาระกรรมของ 0 ไดนาโมมิเตอร์ จะควบคุมตามลกั ษณะ 0 20 40 60 80 100 120 ของเส้นทางการเดินรถและน้าหนักทใี่ ช้ ในการบรรทุกในขณะนนั้ Time (min) 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 90 0 20 40 60 80 100 120 Time (min)

การทดสอบโครงสรา้ งของแบตเตอร่ี การทดสอบโครงสร้างของแบตเตอรี่ จะประกอบไปดว้ ย 2 สว่ น ไดแ้ ก่ ส่วนที่ 1 การทดสอบความเปน็ ฉนวนของแทน่ รองรับแบตเตอร่ี ซงึ่ จะมีคา่ ความ ต้านทานมากกว่า 5 Mohm สว่ นท่ี 2 การทดความถธ่ี รรมชาติของโครงสร้างแท่นรองรบั แบตเตอร่ี เพื่อหลกี เล่ียงการสน่ั สะเทอื นท่รี นุ แรงตอ่ แพ็กแบตเตอรี่ 10

การทดสอบการควบคมุ อุณหภูมิของแบบเตอรี่ การทดสอบการควบคมุ อุณหภูมขิ องแบตเตอร่ี จะประกอบไปด้วย 2 ส่วน ไดแ้ ก่ ส่วนท่ี 1 การท้างานของ LMU และ BMU เพอ่ื ควบคมุ ไม่ให้อณุ หภมู ขิ อง เซลลแ์ บตเตอรมี่ คี วามแตกตา่ งกันมากกวา่ 5 องศาเซลเซยี ส ส่วนที่ 2 การระบายความร้อนของแบตเตอร่ีแพ็ค จะท้างานเม่ืออุณหภูมิ แบตเตอรแี่ พ็คมคี า่ สูงกวา่ 40 องศาเซลเซยี ส ในท่ีน้ีจะเป็นการระบายความ รอ้ นด้วยอากาศ โดยการติดตัง้ พดั ลมดูดอากาศไวด้ า้ นหลงั ของแบตเตอรี่ 29.5 35 การคายประจุท่ี 25 A Sp1 การคายประจทุ ่ี 75 A Sp1 Sp2 29 Sp2 34 Sp3 28.5 Sp4 Sp3 Sp5 28 Sp6 27.5 Sp4 Sp7 Sp5 33 Sp8 27 Sp9 Temperature (C) Sp6 Sp10 Temperature (C) Sp11 Sp7 Sp12 Sp8 32 Sp9 Sp10 31 Sp11 Sp12 30 26.5 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 29 11200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 0 Time (Sec) Time (sec)

แบตเตอร่ี แบตเตอร่หี ลงั ตดิ ตงั้ LMU แบตเตอรี่ จะประกอบไปดว้ ย 2 ส่วน ได้แก่ สว่ นที่ 1 LMU (Local management unit) ท้าหนา้ ที่ ดแู ลแบตเตอรแี่ ตล่ ะเซลในแบตเตอร่แี พค็ สว่ นท่ี 2 BMS (Battery management unit) ท้า หน้าทร่ี บั สญั ญาณจาก LMU เพอ่ื ควบคมุ การท้างาน ของแบตเตอรแี่ พค็ ทงั้ หมด 12

สว่ นประกอบรถไฟฟา้ ดดั แปลง อุปกรณ์ของรถบัสไฟฟ้า 1. แชสซีรถบสั (Chassis) 2. ระบบบงั คบั เลยี้ ว (Steering wheel) 3. โครงรถบสั (Body structure) 4. ระบบปรับอากาศ (Air condition) 5. ปม้ั ลม (Air pump) 6. ป้ัมไฮดรอลิก (Hydraulic pump) 7. กล่องควบคุมตา่ ง (Controller box) 8. มอเตอรข์ ับเคล่ือน (Traction motor) 9. ระบบระบายความร้อน (Cooling system) 10. เพลาส่งก้าลงั (Propeller shaft) 11. เพลาหลงั (Rear axle) 12. เพลาหนา้ (Front axle) 13. แบตเตอรี่ (Battery) การจัดวางต้าแหนง่ และอุปกรณ์บนรถบัสดัดแปลงเป็นรถบสั ไฟฟ้าเบ้อื งต้น 13

การประกอบรถบสั ไฟฟา้ ดดั แปลง การประกอบรถบสั ไฟฟ้าดัดแปลง 14

การประกอบรถบสั ไฟฟา้ ดดั แปลง การประกอบรถบสั ไฟฟ้าดัดแปลง 15

การประกอบรถบสั ไฟฟา้ ดดั แปลง การประกอบรถบสั ไฟฟ้าดัดแปลง 16

การประกอบรถบสั ไฟฟา้ ดดั แปลง การทดสอบวง่ิ ของรถบัสไฟฟา้ ดดั แปลง 17

ยานยนตป์ ระเภทตา่ งๆ ท่ีจะนา้ มาดัดแปลง 18

การขับเคล่อื นและระบบสง่ กา้ ลงั รถขบั เคลอ่ื นล้อหน้า (Front wheel drive) - รถเกยี ร์ธรรมดา (Manual transmission) - รถเกยี ร์อัตโนมัติ (Automatic transmission) รถขบั เคลื่อนล้อหลงั (Rear wheel drive) - รถเกยี ร์ธรรมดา (Manual transmission) - รถเกยี ร์อตั โนมตั ิ (Automatic transmission) ที่มา: Mechanical King 19

รถขับเคล่ือนล้อหนา้ (Front wheel drive) 20

รถขับเคลอ่ื นล้อหลงั (Real wheel driver) ท่มี า: มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีสุรนารี 21

EV Conversion kit 22

ความรเู้ บ้ืองตน้ เก่ยี วกบั ยานยนตไ์ ฟฟ้า 23 ก้าหนดแบบร่างและรายการอุปกรณ์เพื่อ ก้าหนดคุณลักษณะและพิกัดของระบบ โดยคัดเลือกพิกัดและข้อมูลของอุปกรณ์ ได้แก่ ชนิดและขนาดของมอเตอร์ไฟฟ้า ขับเคลื่อน ชนิดและขนาดของแบตเตอร่ี ระบบควบคุมและส่ังการ ระบบแสดงผล ระบบเบรก ระ บบไ ฟฟ้า แ ละอ า ณัติ สญั ญาณ เป็นต้น ท่มี า: https://www.neweagle.net/

ความรู้เบ้อื งต้นเกยี่ วกบั ยานยนต์ไฟฟ้า ระบบปรับอากาศ (Air conditioning system) Electric Compressor Receiver drier Evaporator Expansion valve Controller Condenser Compressor ท่มี า: Grandprix.co.th 24

ความรู้เบ้ืองตน้ เกีย่ วกับยานยนต์ไฟฟ้า ระบบระบายความรอ้ น (Cooling system) Electric water pump Electric Radiator cooling fan ทมี่ า: CarTrade.com 25

ความร้เู บื้องตน้ เกย่ี วกบั ยานยนตไ์ ฟฟา้ ระบบบังคับเล้ียว (Power steering) Electric power steering pump 26

ความรเู้ บื้องตน้ เกี่ยวกบั ยานยนตไ์ ฟฟา้ ระบบเบรก (Brake system) Electric vacuum pump ท่มี า: Autoantigen service center 27

ความรเู้ บื้องตน้ เกี่ยวกบั ยานยนตไ์ ฟฟา้ ระบบไฟ 12 หรือ 24 โวลล์ DC to DC Converter ท่มี า: TSMC DC-DC Converter and Rollaclup.com 28

ระบบขับเคลอ่ื นของยานยนต์ไฟฟ้า Electric Electric energy storage motor Conceptual illustration of an automobile power train 29 ท่มี า: M. Ehsani, Y. Gao, and A. Emadi, Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles: Fundamentals, theory, and design. 2nd ed. USA: CRC Press, 2010.

ประกาศการขนสง่ ทางบก พ.ศ. 2560 ประเภทของยานยนต์ไฟฟา้ รถจกั รยานยนต์ ก่าลังมอเตอร์ไฟฟา้ > 250 watt ไฟฟ้า ความเรว็ สูงสดุ > 45 km/hr ยานยนต์ไฟฟ้า 3 ล้อ กา่ ลงั มอเตอรไ์ ฟฟา้ > 4 kW ความเร็วสูงสดุ > 45 km/hr ยานยนต์ไฟฟา้ 4 ล้อ ขนาดเล็ก ก่าลังมอเตอร์ไฟฟ้า > 4 km/hr ความเรว็ สูงสุด > 45 km/hr ยานยนตไ์ ฟฟา้ 4 ล้อ นา่้ หนกั รถไมร่ วมแบตเตอร่ี < 450 kg (รถยนตน์ ง่ั ส่วนบุคคล) นา่้ หนกั รถไมร่ วมแบตเตอร่ี < 600 kg (รถยนต์บรรทุกส่วนบคุ คล) รถบดถนนและรถแทรกเตอร์ ก่าลงั มอเตอรไ์ ฟฟ้า > 15 kW ความเร็วสูงสดุ > 90 km/hr ก่าลงั มอเตอร์ไฟฟา้ > 15 kW 30

ขนั้ ตอนการออกแบบระบบขับเคล่อื นด้วยไฟฟ้า ก้าหนดคุณลักษณะของยานยนตไ์ ฟฟา้ คา้ นวณก้าลงั ท่ีใช้ในการขับเคลือ่ น พจิ ารณามอเตอรไ์ ฟฟ้าและระบบสง่ กา้ ลงั คา้ นวณขนาดความจุของแบตเตอรี่ 31

กา้ หนดคณุ ลกั ษณะของยานยนต์ไฟฟา้ 01 พน้ื ทหี่ นา้ ตดั 04 รัศมีล้อ 02 น้าหนัก 05 ความเรว็ 03 อตั ราเร่ง 06 ชุดสง่ ก้าลัง 32

การค้านวณแรงที่ใชใ้ นการขับเคลือ่ น Fad แรงทีใ่ ช้ในการขับเคลื่อนจะตอ้ งเอาชนะแรงต้านการเคลอ่ื นที่ v ซึง่ ประกอบไปด้วย F rr 01 แรงตา้ นอากาศ (Aerodynamic drag) F te 02 แรงต้านทานการหมุน (Rolling resistance) Frg 03 แรงตา้ นการไต่ทางชัน (Grading resistance)  Mvg FN 04 แรงทใ่ี ชใ้ นการเร่ง (Acceleration force) แผนภาพการเคลือ่ นท่ีอสิ ระของยานยนต์ 33

การคา้ นวณแรงตา้ นอากาศ (Aerodynamic drag) ������������������ = 1 ������������������ ������������(������)2 2 ������ คือ ค่าความหนาแน่นของอากาศ (kg/m³) ������������ คือ ค่าสมั ประสิทธ์ิความเสียดทานอากาศ ������������ คือ พ้นื ท่ีหนา้ ตดั ดา้ นหนา้ ของยานยนต์ (m2) ������ คือ ความเร็วของยานยนต์ (m/s) ตารางที่ 1 ค่าสัมประสทิ ธ์คิ วามเสียดทานอากาศ (Mi Chris, et al, 2011) 34

การคา้ นวณแรงตา้ นการหมนุ (Rolling resistance) ������������������ = ������������������������������������������������������ ������������ คือ น้าหนกั ของยานยนต์ (kg) ������ คือ ค่าความเร่งเน่ืองจากแรงโนม้ ถ่วง (9.81 m/s2) ������������ คือ ค่าสมั ประสิทธ์ิความเสียดทานการหมุน ������ คือ ค่าความชนั ของถนน (degrees) ตารางที่ 2 ค่าสัมประสิทธ์คิ วามเสียดทานจากการหมนุ (Mi Chris, et al, 2011) 35

การคา้ นวณแรงตา้ นการไตท่ างชนั (Grading resistance) ������������������ = ������������������������������������������ ������������ คือ น้าหนกั ของยานยนต์ (kg) ������ คือ คา่ ความเร่งเนื่องจากแรงโนม้ ถ่วง (9.81 m/s2) ������ คือ ค่าความชนั ถนน (degrees) Vehicle climbing a grade ทีม่ า: M. Ehsani, Y. Gao, and A. Emadi, Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles: Fundamentals, theory, and design. 2nd ed. USA: CRC Press, 2010. 36

การคา้ นวณแรงทีใ่ ช้ในการเรง่ (Acceleration force) แรงท่ที ้าใหเ้ กิด Facc = Mva = Mv dv ความเรง่ คอื แรงท่ีทา้ dt ใหย้ านยนตม์ คี วามเร่ง ซ่ึงอย่ภู ายใตก้ ฎขอ้ ที่ 2 ������������ คือ น้าหนกั ของยานยนต์ (kg) ของนิวตนั (Newton’s a คือ ค่าความเร่งของยานยนต์ (m/s2) second law) 37

การค้านวณแรงบดิ ของยานยนต์ไฟฟา้ แรงทใ่ี ช้ในการขับเคลือ่ นยานยนต์ (Tractive force) คือ ผลรวมของแรงต้านการเคลือ่ นที่ Fte = Fad + Frr + Frg + Facc จากแรงทใ่ี ช้ในการขับเคลอ่ื นยานยนต์ (Tractive force) สามารถคา้ นวณแรงบดิ ทเ่ี พลาลอ้ Tw = Fte  rd ������������ is the torque on the driven wheels จากแรงบดิ (Tw) จะได้แรงบดิ ท่ีมอเตอร์ ดงั สมการ ������������ is the torque output from the power plant ������������ is the gear ratio of the transmission Tp = Tw ������0 is the gear ratio of the final drive η������ is the transmission efficiency igi0t ������������ is the effective radius of the tire (m) 38������������������ is the tractive effort on the driven wheels (N)

การคา้ นวณความเรว็ ของมอเตอร์ไฟฟา้ ยานยนต์ ความเร็วของยานยนต์ ดังสมการ vm/ s = vkm/hr  5 18 จากสมการ สามารถค้านวณหาความเร็วรอบของล้อยานยนต์ Nw = vm/ s  60 2 rd จะได้ความเร็วของมอเตอร์ N p = igi0Nw 39 ������������ is the rotating speed of the driven wheels (rpm) ������������ is the transmission rotating speed (rpm) ������ is the translational speed of the wheel center (vehicle speed)

การคา้ นวณแรงและก้าลังท่ีใช้ในการขบั เคลือ่ น จากแรงบิดของมอเตอร์ สามารถคา้ นวณก้าลงั ทางไฟฟา้ ที่ยานยนตใ์ ชใ้ นการขบั เคลอื่ น ดงั ตอ่ ไปน้ี ������������ = 2π������������������������ (W) 60η������ ������������ คือ กาลงั ของมอเตอร์ (w) ������������ คอื ความเร็วรอบของมอเตอร์ (RPM) ������������ คือ แรงบิดของมอเตอร์ (Nm) η������ คือ ประสิทธิผลของมอเตอร์ไฟฟ้า 40

จา้ ลองผลการเคลื่อนทแ่ี ละสมรรถนะ จ้าลองการเคลื่อนที่ของยานยนต์ไฟฟ้าโดยใช้แบบจ้าลองทางคณิตศาสตร์ เขียนโปรแกรมเพื่อท้าการค้านวณ การจ้าลองการเคล่ือนที่ใช้เส้นทางจริงเพ่ือใช้ในการจ้าลองหาค่าการใช้พลังงานตามข้อก้าหนด หรือถ้าไม่มี ข้อมูลอาจใชเ้ สน้ ทางทีเ่ ป็นมาตรฐานสากล New European Driving Cycle (NEDC) ตัวอย่าง Driving cycle จากการวิ่งบนเสน้ ทางจรงิ 41 *Driving Cycle Standard จะไมค่ า้ นึงถงึ ความชนั ของพน้ื ถนน

Ex.1 จงหาขนาดมอเตอร์ไฟฟา้ ขบั เคล่อื นท่เี หมาะสม 42

ก้าหนดพารามิเตอร์ส้าหรับการคา้ นวณ Parameters Value Unit 43 น้าหนักรถ+นา้ หนกั บรรทกุ 1,600 kg Gravity 9.81 m/s2 คา่ สมั ประสทิ ธเิ์ สียดทานการหมนุ 0.025 - ความหนาแน่นอากาศ 1.225 kg/m3 คา่ สัมประสทิ ธเิ์ สยี ดทานอากาศ 0.7 - พืน้ ทหี่ น้าตัดดา้ นหน้า 2.5872 m2 รัศมีล้อ 0.343 (185/65R16) m อตั ราทดเกียรเ์ ดินหนา้ /เฟอื งทา้ ย 3.166/1.904/1.31/0.969/0.815/ 4.312 ประสิทธผิ ลของชดุ สง่ กา้ ลงั 0.95 - ประสิทธิผลของมอเตอร์ 0.95 - ความชันของถนน 10 degrees เวลาในการเรง่ 0 – 100 km/hr 18 sec ความเรว็ สูงสุด 120 km/h

แรงตา้ นการเคลอื่ นที่ ➢ แรงตา้ นอากาศ (Aerodynamic drag) ������������������ = 1 ������������������������(������ − ������������)2= 0.5 × 1.225 × 0.7 × 2.5872 × 120 5 −0 2 2 18 = 1232.51 N ➢ แรงต้านทานการหมนุ (Rolling resistance) ������������������ = ������������������������������������������������������ = 1600 × 9.81 × 0.025 × ������������������10o = 386.44 N ➢ แรงตา้ นการไตท่ างชัน (Grading resistance) ������������������ = ������������������������������������������ = 1600 × 9.81 × ������������������10o = 2725.58 N ➢ แรงทใี่ ชใ้ นการเร่ง (Acceleration force) ������������������������ = ������������������ = 1600 × (100 158) = 2469.13 ������ 18 44

แรงตา้ นการเคลื่อนท่ีรวม ➢ แรงต้านทานรวมของถนน ������������������ = ������������������ + ������������������ + ������������������ + ������������������������ ดังนั้น แรงทีใ่ ช้ในการขบั เคลื่อน ������������������ = 1232.51 + 386.44 + 2725.58 + 2469.14 = 6813.67 N 45

แรงบดิ ของมอเตอร์ ➢ แรงบดิ ทีล่ อ้ ������������ = ������������������ × ������������ = 6813.67 × 0.323 = 2200.81 N-m ➢ แรงบดิ ทีม่ อเตอร์ ������������ = ������������ = 2200.81 = 282.17 N-m ������������������0������������ 1.904×4.312×0.95 46

ความเร็วของมอเตอร์ ➢ ความเรว็ ของรถยนต์ที่ 120 km/hr. จะได้ vm/ s = vkm / hr 5 = 120  5 = 33.33 m/s 18 18 ➢ ความเร็วของล้อรถยนต์ท่ี 120 km/hr. จะได้ Nw = vm/ s = 33.33  60 = 985.97 rpm 2  3.14  0.323 2 rd ➢ ความเรว็ ของมอเตอร์ที่ 120 km/hr. จะได้ ทมี่ า: benthamopen.com N p = igi0Nw = 1.904 4.312985.97 = 8094 rpm 47

ก้าลังของมอเตอร์ ➢ ก้าลงั สงู สุดทีใ่ ช้ในการขับเคล่อื น P = 2 NpTp = 23.14 2023 282.57 = 63 kW 60m 60 0.951000 ทมี่ า: Alibaba.com 48

การหาขนาดของแบตเตอร่ี ในความเป็นจริงไม่สามารถใช้ Driving ก า ร ห า ข น า ด แ บ ต เ ต อ ร่ี Cycle Standard หรือ Driving Cycle เ บ้ื อ ง ต้ น จ ะ ห า จ า ก ก า ร จากท่ีใดที่หน่ีงท้าการออกแบบขนาด ป ร ะ ม า ณ อั ต ร า ก า ร ใ ช้ แบตเตอรี่ได้ เน่ืองจากการจราจร และ พลงั งานไฟฟา้ เฉล่ยี พฤติกรรมการขับข่ีแตกต่างกัน ดังน้ันถ้า ต้องการหาค่าพลังงานในการใช้งาน ระยะทางท่ีวิ่งได้ ควรจะท้า Driving cycle ของพื้นทีน่ น้ั ข้นึ มา ทม่ี า: https://www.epa.gov/vehicle-and-fuel-emissions-testing/dynamometer-drive-schedules 49

การหาขนาดของแบตเตอร่ี (ตอ่ ) จงหาขนาดของแบตเตอร่ีส้าหรับยานยนต์ไฟฟ้าขนาดกลาง เมื่อก้าหนดให้อัตราการใช้พลังงาน เฉลี่ยอยูท่ ี่ 231 Wh/km ต้องการระยะทางวง่ิ ต่อการประจุไฟฟา้ เตม็ 1 คร้ัง ท่ี 200 km ความจขุ องแบตเตอรี่ จะมีคา่ เทา่ กบั 200 × 231 ������������������������������������������ ������������������������������������������������ = 1000 = 46.20 ������������ℎ ระยะทางวง่ิ ที่ต้องการ ความจุของแบตเตอรี่ 200 km 46.20 kWh แรงดันของแบตเตอรีข่ ้ึนอยู่กบั มอเตอรท์ ใ่ี ช้ Motor; P = I V ทมี่ า: EV-database.org 50 Battaery; P = AhV = .......kWh