ยานพาหนะไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยตัวเก็บประจุยิ่งยวด: กรณีศึกษาความเป็นไปได้ในการลงทุนกับสถานประกอบการ: DOI: 10.14416/j.ind.tech.2022.06.004

ประสิทธิ์ ภูสมมา; ประยุทธ นิสภกุล; วรวิทย์ ลีลาวรรณ

ผู้แต่ง

ประสิทธิ์ ภูสมมา สาขาวิชาเทคโนโลยีไฟฟ้า, คณะวิทยาศาสตร์ละเทคโนโลยี, มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี
ประยุทธ นิสภกุล สาขาวิชาเทคโนโลยีไฟฟ้า, คณะวิทยาศาสตร์ละเทคโนโลยี, มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี
วรวิทย์ ลีลาวรรณ สาขาวิชาเทคโนโลยีการจัดการอุตสาหกรรม, คณะวิทยาศาสตร์ละเทคโนโลยี, มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี

คำสำคัญ:

ตัวเก็บประจุยิ่งยวด, ยานพาหนะไฟฟ้า, สถานประกอบการ

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอความเป็นไปได้ของการนำตัวเก็บประจุยิ่งยวดมาใช้ขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้า โดยออกแบบความจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวดให้มีความเหมาะสมและสามารถใช้งานกับยานพาหนะไฟฟ้าขนาด 4 ที่นั่ง ที่มีน้ำหนักรวม 480 กิโลกรัม สำหรับวิ่งบนถนนรอบมหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี สมุทรปราการ เพื่อวิ่งบริการนักศึกษาระหว่างอาคารเรียนรวม 4 ถึงอาคารหอสมุด ผลการทดลองพบว่าประสิทธิภาพสูงสุดของตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่ใช้เป็นแหล่งจ่ายพลังงานขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้าคือ 97.06% ระยะทางที่วิ่งได้ 1100 เมตร ใช้เวลา 315 วินาที ความเร็วเฉลี่ย 12.57 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยตัวเก็บประจุยิ่งยวดจะตัดการจ่ายพลังงาน (Cut-off) ที่แรงดันต่ำสุด 30.10 โวลต์ เมื่อยานพาหนะวิ่งกลับมาถึงตัวอาคารจะต้องนำเข้าชาร์จประจุใหม่ทุกครั้ง ซึ่งความเป็นไปได้ในการใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดมาใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้าในระยะทางที่เหมาะสมกับขนาดความจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวดสามารถทำได้เป็นที่น่าพอใจ โดยจุดคุ้มทุนจากการใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดเพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้าแทนแบตเตอรี่คือ 127 วัน

References

A. Tahtawi and A. Rohmam, Simple supercapacitor charging scheme in electric car simulatot by using direct current machine, The International Conference on Electrical Engineering and Informatics, Proceeding, 2015, 562-567.

J. Cao and A. Emadi, A new battery ultracapacitor hybrid energy storage system for electric hybrid and plug-In hybrid electric vehicles, IEEE Transactions on Power Electronics, 2012, 27(1), 122-132.

D. Hwang, J. Park and J. Jung, A study on the life time comparison for electric double layer capacitors using accelerated degradation test, International Conference on Quality Reliability Risk Maintenance and Safety Engineering, Proceeding, 2011, 302-307.

G. Joos, M. Freige, and M. Dubois, Design and simulation of a fast charging station for PHEV/EV batteries, International Conference Electrical Power & Energy, Electrical Power and Energy Conference, Proceeding, 2010, 1-5.

J. Schroeder, B. Wittig and F. Fuchs, High efficient battery backup system for lift trucks using interleaved-converter and increased EDLC voltage range, Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, 2010, 2334-2338.

J. Boadu, M. Abouzied and E. Sinencio, An efficient and fast Li-ion battery charging system using energy harvesting or conventional sources, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2017, 66(9), 7383-7394.

K. Hata, N. Watanabe and K. Sung, A series or parallel changeover system using battery with EDLC for EV, European Conference on Power Electronics and Applications, 2013, 1-10.

J. Li, Y. Chen and Y. Liu, Research on a stand-alone photovoltaic system with a supercapacitor as the energy storage device, International Conference on Future Energy Environment and Materials, Energy Procedia, 2012, 1693-1700.

www.maxwell.com/products/ultracapacitors/48v-module-with-durablue (Accessed on 10 February 2017)

M. Freige, G. Joos and M. Dubois, Energy management & scheduling in a fast charging station for PHEV batteries, International Conference Power and Energy Society General Meeting, Proceeding, 2011, 1-5.

A. Mirzaei, A. Jusoh, Z. Salam, E. Adib and H. Farzanehfard, Analysis and design of a high efficiency bidirectional DC-DC converter for battery and ultracapacitor applications, International Conference on Power and Energy, Proceeding, 2010, 803-806.

M. Y. Ayad, M. Becherif, A. Aboubou and M. Wack, Electrical vehicle hybridized by supercapacitors, International Energy Conference, 2010, 79-84.

R. Chakole, M.V. Palandurkar and M.M. Renge, Energy management of supercapacitor with DC-DC converter, International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems, Proceeding, 2016, 1-6.

R. Bodnar, W. R. White, A 250W/30A fast charger for ultracapacitors with direct mains connection, European Conference on Circuit Theory and Design, Proceeding, 2011, 813-816.

X. Jiang, J. Zhang and W. Jian, The analysis of ultracapacitor charging efficiency international conference on computational and information sciences, Proceeding, 2013, 1198-1201.

www.alke.com/break-even-point-electric-cars. (Accessed on 13 January 2019)