Regenerative braking เปลี่ยนการเบรกเป็นการชาร์จไฟได้อย่างไร
สวัสดีครับเพื่อนๆ ในทุกวันนี้การใช้รถยนต์นั้นกำลังจะค่อยๆ เปลี่ยนผ่านไปสู่การใช้รถยนต์ไฟฟ้า และเทคโนโลยีที่สำคัญต่อรถยนต์ไฟฟ้าส่วนหนึ่งคือ ระบบการชาร์จไฟเพื่อนำกระแสไฟเข้าไปยังแบตเตอรี่ เพื่อระยะทางการขับที่มากกว่าเดิม วันนี้พวกเราทีมงาน Autotirechecking(ATC) จะพาเพื่อนๆ ไปชมเทคโนโลยีที่เพิ่มประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่สูญเสียเชิงกล กลายเป็นไฟฟ้ากลับสู่ระบบ
เทคโนโลยีที่เพิ่มประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่สูญเสียเชิงกล กลายเป็นไฟฟ้ากลับสู่ระบบ ดังกล่าวนั้นคือ เทคโนโลยี Regenerative braking เป็นการใช้เบรกในการชาร์จไฟที่เป็นข้อได้เปรียบในการใช้งานของรถยนต์ไฟฟ้าอย่างมาก ด้วยการเพิ่มการชาร์จไฟให้สามารถขับขี่ได้ไกลกว่าเดิม
พลังงานที่สูญเสียจากการเบรก
ในโลกแห่งยานยนต์ ระบบเบรกมีการพัฒนา และใช้งานมายาวนานกว่า 100 ปี ระบบการเบรกนั้นมีหัวใจหลักคือการใช้พื้นที่ 2 พื้นผิว มาสัมผัสกันด้วยแรงกดหรือแรงบีบ เพื่อเปลี่ยนพลังงานจลน์การเคลื่อนที่ เปลี่ยนไปเป็นพลังงานความร้อน เพื่อการลดความเร็วของรถยนต์ แต่พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นนั้น จะสูญเสียไปกับบรรยากาศรอบๆ
การผลิตพลังงานไฟฟ้าจาการเบรก
การผลิตไฟฟ้าถึงแม้จะเป็นการผลิตจากแหล่งต่างๆ ในส่วนใหญ่ไม่ว่าจะเป็น พลังงานลม น้ำ หรือถ่านหิน ต่างก็ใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวในการหมุนชิ้นส่วนของแหล่งกำเหนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า และหลักการของเทคโนโลยี Regenerative braking ก็ใช้หลักการเดียวกัน โดยการไม่ใช้การเบรกจากหน้าสัมผัส 2 ชิ้น มากดเพื่อสร้างแรงเสียดทานในการเบรกอีกต่อไป แต่จะให้แรงเสียดทานที่เกิดจากหลักการของเคลื่องปั่นไฟฟ้ามาเพื่อชลอความเร็วของรถแทน
หลักการการทำงานจะเป็นหลักการที่ตรงกันข้ามกับการใช้พลังงานไฟฟ้ามาหมุนล้อ โดย Regenerative braking นี้จะใช้การหมุนของล้อเป็นการสร้างกระแสไฟฟ้ากลับสู่ระบบ และในขณะที่เกิดการสร้างไฟฟ้าจากการหมุนนั้นจะล้อจะค่อยๆมีแรงต้านมากขึ้นเนื่องจากการสร้างกระแสไฟฟ้า ทำให้รถยนต์ลดความเร็วลงได้ ส่วนกระแสไฟก็จะกลับไปสู่แบตเตอรี่เพื่อใช้ในการขับเคลื่อนต่อไป
ในการพัฒนาระบบ Regenerative braking บางระบบ Regenerative braking ถูกออกแบบมาให้ทำงานโดยใช้เพียงการทำงานของคันเร่งหากถอนคันเร่งระบบ Regenerative braking จะทำงานพร้อมลดความเร็วของรถยนต์ไปในขณะเดียวกัน หรือ การขับแบบ “single-pedal driving” แน่นอนว่าอาจจะได้พลังงานไฟฟ้ากลับมาไม่เยอะเมื่อเทียบกับพลังงานที่สูญเสียไป แต่ก็ยังดีกว่าการเสียพลังงานไปทั้งหมดโดยเปล่าประโยชน์
ด้านแรงการเบรกระบบ Regenerative braking นั้นยังคงไม่สามารถทดแทนระบบเบรกแบบปกติได้ เนื่องจาก ระบบ Regenerative braking นั้นำม่สามารถตอบสนองตอบการเบรกกระทันหันหรือเมื่อเราต้องการหยุดรถในทันที เนื่องจากแรงในการลดความเร็วของระบบมีจำกัด แต่ในรถยนต์ทุกๆ ที่ออกแบบให้มี Regenerative braking ก็ต้องมีระบบเบรกแบบหน้าสัมผัสติดมาเพื่อเพิ่มสมรรถนะการเบรก
ข้อได้เปรียบของระบบการผลิตพลังงานไฟฟ้าจาการเบรก
แน่นอนว่าการผลิตไฟฟ้าจากการเบรกไม่ว่าจะได้มากหรือได้น้อยนั้น เท่ากับการเพิ่มพลังงานเข้าสู่ระบบ ฉะนั้นถ้าเป็นรถยนต์แบบ Hybrid ระยะทางที่จะได้จากน้ำมัน 1 ถังก็จะวิ่งได้มากขึ้น ถ้าเป็นรถยนต์ไฟฟ้าในการชาร์จ 1 ครั้งก็จะวิ่งได้ระยะทางที่ไกลกว่าเดิมเช่นกัน ทั้งนี้ระบบ Regenerative braking นั้นจะยิ่งส่งผลการชาร์จไฟได้ดีเมื่อเจอสถานะการการขับขี่ที่จะต้องมีการลดความเร็วบ่อยๆ อย่างเช่นการเข้าในตัวเมืองที่มีไฟเขียวไฟแดงเยอะๆนั้นเอง
นอกจากด้านความประหยัดพลังงานในการขับขี่ ระยะทางที่ไปได้ไกลกว่าแล้ว ระบบ Regenerative braking ยังช่วยให้ผ้าเบรก และระบบเบรกแบบธรรมดามีอายุการใช้งานที่ยาวขึ้น เห็นได้จากผลสำรวจในรถยนต์ประเภท Hybrid และ รถยนต์ไฟฟ้าระบบเบรกแบบปกติมีการสึกหรอ ที่น้อยกว่ารถยนตืสันดาปภายในที่ไม่มีระบบ Regenerative braking อย่างเห็นได้ชัด
ข้อเสียของระบบการผลิตพลังงานไฟฟ้าจาการเบรก
ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของระบบ Regenerative braking คือความรู้สึกในการเบรกครั้งแรกหลังจากถอนเท้าออกจากคันเร่ง ด้วยแรงเบรกที่ผิดวิสัยของการขับขี่ของเรา ถึงในจุดนี้ทางผู้ผลิตแบรนด์รถยนต์ชั้นนำต่างๆ สามารถพัฒนาการเบรกของ Regenerative braking ได้ดีมากขึ้นเลื่อยๆ แต่ถึงอย่างไรก็ยังมีคนที่ไม่ชินกับลักษณะการเบรกของมอเตอร์ลักษณะนี้อยู่
